CN112903561B - 透水路面砖透水率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透水路面砖透水率检测装置，属于透水路面砖测试技术领域。装置包括水源保温箱、水泵、出水管、透水率测试本体、缓存水箱、电子秤和控制显示器，实验时，水泵将水源保温箱内的水输送至透水圆筒内，水透过试样后流入溢流水槽内，当透水圆筒溢流管和溢流水槽溢流管的出水稳定时，控制显示器获取电子秤在预设时间内的变化值，根据第二温度传感器的温度值、水位差、试样的厚度、试样的上表面积和电子秤在预设时间内的变化值，确定、显示和输出该试样的透水率。该装置将试验装置和电路控制系统有机的联接起来，实现了试验装置的系统化和自动化控制，具有测试数据精度高、误差小、操作方便、对试验员要求低及工作效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及透水路面砖测试技术领域，特别涉及一种透水路面砖透水率检测装置。
背景技术
透水路面砖是一种砖体本身布满透水孔洞、且渗水性很好的建材，被广泛应用于市政道路的面层铺设中。透水路面转的透水率大小决定其透水能力的强弱，因此，在透水路面砖出厂前，有必要对透水路面砖的透水率进行检测。
相关技术中，透水路面砖透水率的检测装置包括溢流水槽和设置在溢流水槽中的透水圆筒，溢流水槽的槽底表面设置有支架、侧面顶部开设有溢流水槽溢流口，透水圆筒的侧面顶部开设有透水圆筒溢流口。测试过程中，实验员先将试样放置在支架上，再将透水圆筒放置在试样顶部，并从透水圆筒顶部向透水圆筒内输送水流，水流透过试样进入溢流水槽。当溢流水槽溢流口和透水圆筒溢流口流出的水流稳定时，实验员记录在一定时间内从溢流水槽溢流口流出的水流流量，并根据水流流量确定该试样的透水率。
然而，由于相关技术的操作较为复杂，操作时上手难度高，因此，对实验人员的能力要求较高。并且，相关技术是由实验员人为控制水流温度、记录水流流量等环境参数，存在参数精度控制低、参数监控连续性差等问题，实验数据准确性较低。
发明内容
本发明的目的是提供了一种透水路面砖透水率检测装置，可以解决相关技术中需要由能力较强的实验员进行操作以及实验数据准确性较低的问题。
本发明的技术方案是：一种透水路面砖透水率检测装置，其特征是：
透水路面砖透水率检测装置包括水源保温箱、水泵、出水管、透水率测试本体、缓存水箱、电子秤和控制显示器，其中，
所述透水率测试本体包括固定架、溢流水槽、密封圆筒、透水圆筒、透水圆筒溢流管、溢流水槽溢流管、支架和第一排水管，所述水源保温箱包括箱体、进水电磁阀、加热棒、液位传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、保温箱排水阀和供水调节阀；
所述溢流水槽设置在固定架上，所述支架的第一端与所述溢流水槽的槽底表面连接，所述密封圆筒的第一端与所述支架的第二端可拆卸连接，所述透水圆筒的第一端嵌入所述密封圆筒第二端的圆筒内，所述透水圆筒溢流管的第一端设置在所述透水圆筒第二端的侧壁上，所述溢流水槽溢流管的第一端设置在所述溢流水槽顶部的侧壁上，所述第一排水管的第一端设置在所述溢流水槽底部；
所述进水电磁阀、所述第一温度传感器、所述保温箱排水阀、所述第一排水管的第二端、所述透水圆筒溢流管的第二端、所述出水管的第一端分别与所述箱体连接，所述出水管的第二端设置在所述透水圆筒的第二端正上方，所述水泵和所述供水调节阀设置在所述出水管上，所述第二温度传感器、所述加热棒和所述液位传感器设置在所述箱体内；
所述缓存水箱设置在所述电子秤上，所述溢流水槽溢流管的第二端与所述缓存水箱连接，所述控制显示器分别与所述电子秤、所述进水电磁阀、所述加热棒、所述液位传感器、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述供水调节阀、所述水泵电连接，所述控制显示器用于接收并记录所述电子秤、所述液位传感器、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的数据，并根据接收的数据控制所述进水电磁阀、所述加热棒、所述供水调节阀、所述水泵的开度。
可选地，所述透水路面砖透水率检测装置还包括制冷单元，其中，所述制冷单元包括蒸发器、膨胀阀、制冷电磁阀、干燥过滤器、储液器、冷凝器、压缩机；
所述蒸发器的第一端、所述膨胀阀、所述制冷电磁阀、所述干燥过滤器、所述储液器、所述冷凝器和所述压缩机的第一端依次连接，所述蒸发器的第二端与所述压缩机的第二端连接，所述制冷单元为闭环连接，所述蒸发器设置在所述水源保温箱内；
所述蒸发器、所述制冷电磁阀、所述冷凝器、所述压缩机分别与所述控制显示器电连接，所述控制显示器用于根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的数据对所述蒸发器、所述制冷电磁阀、所述冷凝器和所述压缩机进行控制。
可选地，所述透水路面砖透水率检测装置还包括真空制无气水单元，其中，所述真空制无气水包括真空泵、单向阀、第一真空胶管、第二真空胶管、制水真空阀、制水过滤器、制水过滤排水阀、制水放气阀、制水压力传感器、真空罐排水阀、真空罐进水阀和真空罐；
所述真空泵、所述单向阀、所述制水真空阀、所述第一真空胶管、所述制水过滤器、所述第二真空胶管和所述真空罐通过管路依次连接，所述制水过滤排水阀与所述制水过滤器连接，所述制水压力传感器、所述真空罐排水阀、所述真空罐进水阀分别与所述真空罐连接，所述真空罐通过所述进水电磁阀与所述水源保温箱连接；
所述真空泵、所述制水真空阀、所述制水放气阀、所述制水压力传感器、所述进水电磁阀、所述真空罐进水阀分别与所述控制显示器电连接，所述控制显示器用于根据所述液位传感器和所述制水压力传感器对所述真空泵、所述制水真空阀、所述制水放气阀、所述制水压力传感器、所述进水电磁阀、所述真空罐进水阀进行控制。
可选地，所述透水路面砖透水率检测装置还包括真空制样单元，其中，所述真空制样单元包括制样真空阀、第三真空胶管、第四真空胶管、第五真空胶管、制样过滤器、制样过滤排水阀、制样放气阀、制样压力传感器、制样箱排水阀、制样箱进水阀和真空制样箱；
所述制样真空阀的第一端通过管路与所述单向阀的流出端连接，所述制样真空阀的第二端、所述第三真空胶管、所述制样过滤器、所述第四真空胶管、所述第五真空胶管、所述真空制样箱通过管路依次连接，所述制样过滤排水阀与所述制样过滤器连接，所述制样放气阀通过管路与所述第三真空胶管和第四真空胶管之间的管路连接，所述制样压力传感器、所述制样箱排水阀、所述制样箱进水阀分别与所述真空制样箱连接；
所述制样真空阀、所述制样放气阀、所述制样压力传感器、所述制样箱进水阀分别与所述控制显示器电连接，所述控制显示器用于根据所述制样压力传感器对所述真空泵、所述制样真空阀、所述制样放气阀和所述制样箱进水阀进行控制。
可选地，所述透水路面砖透水率检测装置还包括水钻制样单元，其中，所述水钻制样单元包括水钻机、制样器、水槽和沉淀箱，所述水钻机设置在所述水槽内，所述制样器与所述水钻机连接，所述水钻机用于在所述制样器内制取实验所需的试样，所述沉淀箱通过管路与所述水槽连接，所述水钻机与所述控制显示器电连接，所述控制显示器用于对所述水钻机进行控制。
可选地，所述透水路面砖透水率检测装置还包括第一实验台和第二实验台，其中，
所述水源保温箱、所述水泵、所述出水管、所述透水率测试本体、所述缓存水箱、所述电子秤、所述控制显示器、所述制冷单元和所述真空制无气水单元设置在所述第一实验台上，所述真空制样单元和所述水钻制样单元设置在所述第二实验台上。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
透水路面砖透水率检测装置包括水源保温箱、水泵、出水管、透水率测试本体、缓存水箱、电子秤和控制显示器，其中，透水率测试本体包括固定架、溢流水槽、密封圆筒、透水圆筒、透水圆筒溢流管、溢流水槽溢流管、支架和第一排水管，水源保温箱包括箱体、进水电磁阀、加热棒、液位传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、保温箱排水阀和供水调节阀。溢流水槽设置在固定架上，支架的第一端与溢流水槽的槽底表面连接，密封圆筒的第一端与支架的第二端可拆卸连接，透水圆筒的第一端嵌入密封圆筒第二端的圆筒内，透水圆筒溢流管的第一端设置在透水圆筒第二端的侧壁上，溢流水槽溢流管的第一端设置在溢流水槽顶部的侧壁上，第一排水管的第一端设置在溢流水槽底部。进水电磁阀、第一温度传感器、保温箱排水阀、第一排水管的第二端、透水圆筒溢流管的第二端、出水管的第一端分别与箱体连接，出水管的第二端设置在透水圆筒的第二端正上方，水泵和供水调节阀设置在出水管上，第二温度传感器、加热棒和液位传感器设置在箱体内。缓存水箱设置在电子秤上，溢流水槽溢流管的第二端与缓存水箱连接，控制显示器分别与电子秤、进水电磁阀、加热棒、液位传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、供水调节阀、水泵电连接，控制显示器用于接收并记录电子秤、液位传感器、第一温度传感器和第二温度传感器的数据，并根据接收的数据控制进水电磁阀、加热棒、供水调节阀、水泵的开度。开始实验后，先将与密封圆筒尺寸匹配的试样装入密封圆筒内，再将密封圆筒与支架连接，控制显示器通过第一温度传感器获取当前环境温度，控制显示器根据当前环境温度开启加热棒，通过加热棒对水源保温箱内的水进行加热，根据第二温度传感器获取水源保温箱内水的温度，当水源保温箱内水的温度达到预设阈值时，停止加热。控制显示器控制水泵和供水调节阀，使水源保温箱内的水流入透水圆筒内，并透过试样流入溢流水槽内，当透水圆筒溢流管和溢流水槽溢流管的出水稳定时，控制显示器获取电子秤在预设时间内的变化值，根据第二温度传感器的温度值、水位差、试样的厚度、试样的上表面积和电子秤在预设时间内的变化值，确定、显示和输出该试样的透水率。由于本发明实施例将试验装置和电路控制系统有机的联接起来，更符合试验操作工艺流程，具有坚固耐用、维护简易、人为误差影响小等优点，实现了试验装置的系统化和自动化控制，并且试验员单人操作方便，更换样件容易，测量仪器直观可视，同时快速采集数据并计算，测试数据精度高、误差小，工作效率高，对试验员要求低，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种透水路面砖透水率检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种透水路面砖透水率检测装置的水源保温箱结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种透水路面砖透水率检测装置的透水率测试本体结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的制冷单元的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的真空制无气水单元和真空制样单元的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的电器控制原理图。
附图标记：
1：水钻制样单元；2：制样器；3：水槽；4：沉淀箱；5：真空制样单元；6：真空泵；7：真空制无气水单元；8：水泵；9：水源保温箱；10：透水率测试本体；11：制冷单元；12：控制显示器；13：缓存水箱；14：电子秤；15：溢流水槽；16：密封圆筒；17：第一排水管；18：透水圆筒；19：透水圆筒溢流管；20：溢流水槽溢流管；21：固定架；22：支架；23：单向阀；24：制样真空阀；25：第一真空胶管；26：制样过滤器；27：制样过滤排水阀；28：制样放气阀；29：制样压力传感器；30：制样箱排水阀；31：制样箱进水阀；32：制水真空阀；33：制水过滤器；34：制水过滤排水阀；35：制水放气阀；36：制水压力传感器；37：真空罐排水阀；38：进水电磁阀；39：真空罐进水阀；40：蒸发器；41：加热棒；42：液位传感器；43：第一温度传感器；44：保温箱排水阀；45：供水调节阀；46：膨胀阀；47：制冷电磁阀；48：干燥过滤器；49：储液器；50：冷凝器；51：压缩机；52：箱体；53：出水管；54：第二温度传感器；55：第二真空胶管；56：真空罐；57：第三真空胶管；58：第四真空胶管；59：第五真空胶管；60：水钻机；61：第一实验台；62：第二实验台；63：真空制样箱。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种透水路面砖透水率检测装置的结构示意图。参见图1，透水路面砖透水率检测装置包括水源保温箱9、水泵8、出水管53、透水率测试本体10、缓存水箱13、电子秤14和控制显示器12，其中，透水率测试本体10包括固定架21、溢流水槽15、密封圆筒16、透水圆筒18、透水圆筒溢流管19、溢流水槽溢流管20、支架22和第一排水管17，水源保温箱9包括箱体52、进水电磁阀38、加热棒41、液位传感器42、第一温度传感器43、第二温度传感器54、保温箱排水阀44和供水调节阀45；溢流水槽15设置在固定架21上，支架22的第一端与溢流水槽15的槽底表面连接，密封圆筒16的第一端与支架22的第二端可拆卸连接，透水圆筒18的第一端嵌入密封圆筒16第二端的圆筒内，透水圆筒溢流管19的第一端设置在透水圆筒18第二端的侧壁上，溢流水槽溢流管20的第一端设置在溢流水槽15顶部的侧壁上，第一排水管17的第一端设置在溢流水槽15底部；进水电磁阀38、第一温度传感器43、保温箱排水阀44、第一排水管17的第二端、透水圆筒溢流管19的第二端、出水管53的第一端分别与箱体52连接，出水管53的第二端设置在透水圆筒18的第二端正上方，水泵8和供水调节阀45设置在出水管53上，第二温度传感器54、加热棒41和液位传感器42设置在箱体52内；缓存水箱13设置在电子秤14上，溢流水槽溢流管20的第二端与缓存水箱13连接，控制显示器12分别与电子秤14、进水电磁阀38、加热棒41、液位传感器42、第一温度传感器43、第二温度传感器54、供水调节阀45、水泵8电连接，控制显示器12用于接收并记录电子秤14、液位传感器42、第一温度传感器43和第二温度传感器54的数据，并根据接收的数据控制进水电磁阀38、加热棒41、供水调节阀45、水泵8的开度。
图2是本发明实施例提供的一种透水路面砖透水率检测装置的水源保温箱9结构示意图。如图2所示，水源保温箱9是用来储存、保温水的容器，水源保温箱9可以由不锈钢、铜、铝、陶瓷等耐温材料制成，水源保温箱9的形状可以是球体、柱体或其他不规则形状，只要保证水源保温箱9的容积大于实验所需用水即可，本发明实施例对水源保温箱9的形状不做具体限定。与水源保温箱9连接的第一温度传感器43用来测量环境温度，设置在水源保温箱9内的第二温度传感器54用来测量水源保温箱9内水的温度。液位传感器42用来测量水源保温箱9内的水位高度，以在水位较高时关闭进水电磁阀38，在水位较低时打开进水电磁阀38以向水源保温箱9供水。加热棒41是用来对水源保温箱9内的水进行加温的。
需要说明的是，本发明实施例对第一温度传感器43、第二温度传感器54和液位传感器42的具体型号不做限定，第一温度传感器43、第二温度传感器54和液位传感器42的测量精度越高，则本发明实施例对水源保温箱9内水温的控制能力越强。加热棒41的功率可以根据水源保温箱9的容积大小确定，由于水源保温箱9的容积越大，可以储存的水越多，因此，要使更多的水在相同时间内加热到指定温度，则应该选择功率更大的加热棒41。
其中，水泵8是用来将水源保温箱9内的水输送至透水率测试本体10的动力装置，水泵8的扬程和功率由水源保温箱9到出水管53第二端端口的高度差决定，水源保温箱9到出水管53第二端端口的高度差越大，则水泵8的扬程和功率越大，只要保证水泵8可以将水源保温箱9内的水通过出水管53第二端稳定的输送至透水率测试本体10内即可，本发明实施例对此不做具体限定。出水管53是用来输送水的管道，出水管53的内径可以是3mm、5mm、10mm等，出水管53可以由塑料、不锈钢等制成。
图3是本发明实施例提供的一种透水路面砖透水率检测装置的透水率测试本体10结构示意图。如图3所示，透水率测试本体10是用来测试试样透水率的装置。透水率测试本体10的固定架21是用来固定溢流水槽15的装置，固定架21可以为圆柱体或四棱柱体框架，溢流水槽15可以通过卡扣、螺纹、螺丝螺母等方式与固定架21可拆卸连接，也可以通过焊接的方式与固定架21固定连接。溢流水槽15的槽深大于支架22、密封圆筒16的高度之和。密封圆筒16由不锈钢制成，密封圆筒16由螺杆调节对试样的夹紧度，密封圆筒16的内壁上设置一层密封圈，当试样放置在密封圆筒16内，通过密封圈的密封，可以防止试样与密封圆筒16存在间隙渗水。透水圆筒18的外径小于或等于密封圆筒16的内径，在试样装入密封圆筒16后，将透水圆筒18的第一端嵌入密封圆筒16第二端的圆筒内，透水圆筒18可以直接嵌入密封圆筒16，也可以通过螺纹、卡扣等方式嵌入密封圆筒16，本发明实施例对透水圆筒18的第一端嵌入密封圆筒16的方式不做具体限定。透水圆筒溢流管19连通透水圆筒18，并将实验中透水圆筒18中溢流出的水排入水源保温箱9内，溢流水槽溢流管20连通溢流水槽15，并将实验中溢流水槽15内溢流出的水排入缓存水箱13。此外，透水圆筒溢流管19与透水圆筒18接点的中心位置、溢流水槽溢流管20与溢流水槽15接点的中心位置之间的高度差成为水位差。
其中，缓存水箱13是用来储存实验中从溢流水槽溢流管20中排出的水，缓存水箱13的形状不限，缓存水箱13的容积由实验用水的水量决定，实验用水的水量越大，则缓存水箱13的容积越大。缓存水箱13可以由塑料、铝、钢、玻璃等制成，只要保证缓存水箱13不发生刺漏即可，本发明实施例对缓存水箱13的材质不做具体限定。电子秤14是用来称量缓存水箱13重量的设备，电子秤14的测量精度越高，则对缓存水箱13重量测量越精确，进而本发明实施例提供的透水路面砖透水率检测装置确定的试样的透水率精度越高。
其中，控制显示器12是用来接收各传感器的数据、根据各传感器的数据控制多个装置的运行状态以及根据接收的各传感器的数据确定并输出试样透水率的装置。控制显示器12可以为控制与显示为一体的装置，也可以是包括触屏显示器、可编程逻辑控制器、信号接收发送单元等多设备的装置。在一种可能的实施例中，控制显示器12包括触屏显示器、可编程逻辑控制器和信号接收发送单元，信号接收发送单元可以接收来自液位传感器42、第一温度传感器43、第二温度传感器54、电子秤14的测量数据，并将接收到的信号发送至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器将接收到的信号显示在触屏显示器上，并根据实验员在触屏显示器上的操作及与操作对应的预设指令，通过信号接收发送单元控制水泵8、进水电磁阀38、加热棒41和供水调节阀45的开度。可编程逻辑控制器还可以根据接收到的电子秤14的数据、试样的厚度、试样的上表面积和第二温度传感器54的温度值，按下述公式(1)确定试样在第二温度传感器54的温度值下的透水率。
式中:
kT—水温为第二温度传感器的温度值下试样的透水率，单位为厘米每秒(cm/s)；
Q—时间t秒内电子秤增加的重量除以水的密度，单位为毫升(mL)；
L—试样的厚度，单位为厘米(cm)；
A—试样的上表面面积，单位为平方厘米(cm3)；
H—水位差，单位为厘米(cm)；
t—时间,单位为秒(s)。
结果以三块试样的平均值表示,计算结果精确至1.0×10-3cm/s。
还需要说明的是，控制显示器12可以通过电缆的方式接收各传感器的数据、根据各传感器的数据控制多个装置的运行状态以及根据接收的各传感器的数据确定并输出试样透水率的装置，也可以通过无线传输的方式接收各传感器的数据、根据各传感器的数据控制多个装置的运行状态以及根据接收的各传感器的数据确定并输出试样透水率的装置。控制显示器12还可以将多次测量的透水率进行平均，并将平均值发送至打印机打印。
本发明实施例提供的透水路面砖透水率检测装置包括水源保温箱9、水泵8、出水管53、透水率测试本体10、缓存水箱13、电子秤14和控制显示器12，其中，透水率测试本体10包括固定架21、溢流水槽15、密封圆筒16、透水圆筒18、透水圆筒溢流管19、溢流水槽溢流管20、支架22和第一排水管17，水源保温箱9包括箱体52、进水电磁阀38、加热棒41、液位传感器42、第一温度传感器43、第二温度传感器54、保温箱排水阀44和供水调节阀45。溢流水槽15设置在固定架21上，支架22的第一端与溢流水槽15的槽底表面连接，密封圆筒16的第一端与支架22的第二端可拆卸连接，透水圆筒18的第一端嵌入密封圆筒16第二端的圆筒内，透水圆筒溢流管19的第一端设置在透水圆筒18第二端的侧壁上，溢流水槽溢流管20的第一端设置在溢流水槽15顶部的侧壁上，第一排水管17的第一端设置在溢流水槽15底部。进水电磁阀38、第一温度传感器43、保温箱排水阀44、第一排水管17的第二端、透水圆筒溢流管19的第二端、出水管53的第一端分别与箱体52连接，出水管53的第二端设置在透水圆筒18的第二端正上方，水泵8和供水调节阀45设置在出水管53上，第二温度传感器54、加热棒41和液位传感器42设置在箱体52内。缓存水箱13设置在电子秤14上，溢流水槽溢流管20的第二端与缓存水箱13连接，控制显示器12分别与电子秤14、进水电磁阀38、加热棒41、液位传感器42、第一温度传感器43、第二温度传感器54、供水调节阀45、水泵8电连接，控制显示器12用于接收并记录电子秤14、液位传感器42、第一温度传感器43和第二温度传感器54的数据，并根据接收的数据控制进水电磁阀38、加热棒41、供水调节阀45、水泵8的开度。开始实验后，先将与密封圆筒16尺寸匹配的试样装入密封圆筒16内，再将密封圆筒16与支架22连接，控制显示器12通过第一温度传感器43获取当前环境温度，控制显示器12根据当前环境温度开启加热棒41，通过加热棒41对水源保温箱9内的水进行加热，根据第二温度传感器54获取水源保温箱9内水的温度，当水源保温箱9内水的温度达到预设阈值时，停止加热。控制显示器12控制水泵8和供水调节阀45，使水源保温箱9内的水流入透水圆筒18内，并透过试样流入溢流水槽15内，当透水圆筒溢流管19和溢流水槽溢流管20的出水稳定时，控制显示器12获取电子秤14在预设时间内的变化值，根据第二温度传感器54的温度值、水位差、试样的厚度、试样的上表面积和电子秤14在预设时间内的变化值，确定、显示和输出该试样的透水率。由于本发明实施例将试验装置和电路控制系统有机的联接起来，更符合试验操作工艺流程，具有坚固耐用、维护简易、人为误差影响小等优点，实现了试验装置的系统化和自动化控制，并且试验员单人操作方便，更换样件容易，测量仪器直观可视，同时快速采集数据并计算，测试数据精度高、误差小，工作效率高，对试验员要求低，适用范围广。
图4是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的结构示意图。该透水路面砖透水率检测装置还包括制冷单元11、真空制无气水单元7、真空制样单元5和水钻制样单元1。
具体地，图5是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的制冷单元11的结构示意图，参见图5。透水路面砖透水率检测装置还包括制冷单元11，其中，制冷单元11包括蒸发器40、膨胀阀46、制冷电磁阀47、干燥过滤器48、储液器49、冷凝器50、压缩机51；蒸发器40的第一端、膨胀阀46、制冷电磁阀47、干燥过滤器48、储液器49、冷凝器50和压缩机51的第一端依次连接，蒸发器40的第二端与压缩机51的第二端连接，制冷单元11为闭环连接，蒸发器40设置在水源保温箱9内；蒸发器40、制冷电磁阀47、冷凝器50、压缩机51分别与控制显示器12电连接，控制显示器12用于根据第一温度传感器43和第二温度传感器54的数据对蒸发器40、制冷电磁阀47、冷凝器50和压缩机51进行控制。
需要说明的是，制冷单元11中的蒸发器40设置在水源保温箱9内，可以通过蒸发器40吸收水源保温箱9内水的热量，从而快速降低水温。由于水源保温箱9内的水的温度决定实验结果的准确性，因此，需要对水源保温箱9内的水进行精确控制。而加热棒41仅能实现对水的加热功能，且当停止加热棒41工作，加热棒41仍有余热，可以对水继续加热，从而使水温高于实验预设阈值，若要使水温降至预设阈值，则需要自然冷却，因此，通过设置制冷单元11，可以实现对水的加热与冷却，从而更精确更迅速的调整水的温度。
在实验开始后，控制显示器12可以根据第一温度传感器43的数据和预设阈值，确定第二温度传感器54所要检测到的数值，并控制加热棒41开启，当第二温度传感器54所检测的数值第一次达到预设阈值时控制加热棒41关闭。第二温度传感器54持续检测，若第二温度传感器54的数值大于预设阈值后，则控制蒸发器40、制冷电磁阀47、冷凝器50和压缩机51开启，对水源保温箱9的水进行降温，当第二温度传感器54所检测的数值降低到预设阈值时，则关闭蒸发器40、制冷电磁阀47、冷凝器50和压缩机51。此时，水源保温箱9内的水温为符合实验要求的水温。示例性的，上述预设阈值可以为指定数值，如15℃、25℃、35℃等，也可以为高于第一温度传感器43数据指定数值，如高于第一温度传感器43数据3℃、4℃、5℃等，本发明实施例对预设阈值不做具体限定。
图6是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的真空制无气水单元7和真空制样单元5的结构示意图，参见图6。透水路面砖透水率检测装置还包括真空制无气水单元7，其中，真空制无气水包括真空泵6、单向阀23、第一真空胶管25、第二真空胶管55、制水真空阀32、制水过滤器33、制水过滤排水阀34、制水放气阀35、制水压力传感器36、真空罐排水阀37、真空罐进水阀39和真空罐56；真空泵6、单向阀23、制水真空阀32、第一真空胶管25、制水过滤器33、第二真空胶管55和真空罐56通过管路依次连接，制水过滤排水阀34与制水过滤器33连接，制水压力传感器36、真空罐排水阀37、真空罐进水阀39分别与真空罐56连接，真空罐56通过进水电磁阀38与水源保温箱9连接；真空泵6、制水真空阀32、制水放气阀35、制水压力传感器36、进水电磁阀38、真空罐进水阀39分别与控制显示器12电连接，控制显示器12用于根据液位传感器42和制水压力传感器36对真空泵6、制水真空阀32、制水放气阀35、制水压力传感器36、进水电磁阀38、真空罐进水阀39进行控制。
需要说明的是，真空制无气水单元7是用来制备无气水的装置。由于检测透水路面砖透水率时，若实验用水为普通自来水，则自来水里所含的部分气体会占据透水路面砖内的渗流通道，导致测试结果不准确，因此，本发明实施例提供了真空制无气水单元7。通过真空制无气水单元7制备无气水，并将无气水输送至水源保温箱9内供实验使用，进一步提高了检测结果的准确性。
在实验时，控制显示器12接收液位传感器42和制水压力传感器36的检测数值，若液位传感器42数值较低，例如，液位传感器42的数值为水源保温箱9最高液位的十分之一或二十分之一时，则说明水源保温箱9内的无气水较少，此时，控制显示器12控制真空泵6开启，真空制无气水单元7开始制水，当制水压力传感器36的检测数值升高，例如，水压力传感器36的检测数值升高至真空罐56的最高水压力的六分之五、五分之四或四分之三时，则说明真空罐56内已制得较多的无气水，此时，控制显示器12控制真空泵6关闭、控制进水电磁阀38打开，则真空罐56内的无气水通过管线流入水源保温箱9内。当水源保温箱9内的液位传感器42数值升高时，例如，液位传感器42的数值升高至水源保温箱9最高液位的六分之五、五分之四或四分之三时，则控制进水电磁阀38关闭，停止向水源保温箱9输送无气水。
如图6所示，透水路面砖透水率检测装置还包括真空制样单元5，其中，真空制样单元5包括制样真空阀24、第三真空胶管57、第四真空胶管58、第五真空胶管59、制样过滤器26、制样过滤排水阀27、制样放气阀28、制样压力传感器29、制样箱排水阀30、制样箱进水阀31和真空制样箱63；制样真空阀24的第一端通过管路与单向阀23的流出端连接，制样真空阀24的第二端、第三真空胶管57、制样过滤器26、第四真空胶管58、第五真空胶管59、真空制样箱63通过管路依次连接，制样过滤排水阀27与制样过滤器26连接，制样放气阀28通过管路与第三真空胶管57和第四真空胶管58之间的管路连接，制样压力传感器29、制样箱排水阀30、制样箱进水阀31分别与真空制样箱63连接；制样真空阀24、制样放气阀28、制样压力传感器29、制样箱进水阀31分别与控制显示器12电连接，控制显示器12用于根据制样压力传感器29对真空泵6、制样真空阀24、制样放气阀28和制样箱进水阀31进行控制。
需要说明的是，本发明实施例通过设置真空制样单元5，可以为透水率检测实验提供已抽真空的试样，从而在一套装置上完成抽真空与实验的工作，无需额外配制真空制样设备，降低了生产成本。此外，真空制样单元5可以和真空制水单元共用真空泵6和单向阀23，避免了设备的重复投入。
当真空制样单元5工作时，控制显示器12可以控制真空泵6开启，并接收制样压力传感器29的检测数值，当检测数值达到特定值时，则说明抽真空工作结束，此时，控制制样箱进水阀31开启，加入已制好的无气水，使水位高出试样10cm，控制真空泵6和制样箱进水阀31关闭，浸泡20min。待试样制备完毕后，将其取出，装入密封圆筒16中。
在一种可能的实施例中，透水路面砖透水率检测装置还包括水钻制样单元1，其中，水钻制样单元1包括水钻机60、制样器2、水槽3和沉淀箱4，水钻机60设置在水槽3内，制样器2与水钻机60连接，水钻机60用于在制样器2内制取实验所需的试样，沉淀箱4通过管路与水槽3连接，水钻机60与控制显示器12电连接，控制显示器12用于对水钻机60进行控制。
需要说明的是，通过将控制显示器12与水钻机60电连接，可以通过控制显示器12控制水钻机60，钻取与密封圆筒16内筒尺寸相匹配的试样，从而提高实验效率。
在一种可能的实施例中，透水路面砖透水率检测装置还包括第一实验台61和第二实验62台，其中，水源保温箱9、水泵8、出水管53、透水率测试本体10、缓存水箱13、电子秤14、控制显示器12、制冷单元11和真空制无气水单元7设置在第一实验台61上，真空制样单元5和水钻制样单元1设置在第二实验台62上。
需要说明的是，目前，透水路面砖透水率检测实验室一般设置在带有电梯的大楼里，若要将各仪器完整无损的送入实验室中，则要考虑电梯的尺寸以及承重，本发明实施例通过将水源保温箱9、水泵8、出水管53、透水率测试本体10、缓存水箱13、电子秤14、控制显示器12、制冷单元11和真空制无气水单元7设置在第一实验台61上，将真空制样单元5和水钻制样单元1设置在第二实验台62上，在保证实验装备完整的基础上，提高了运输组装的便利性，方便全套实验装备通过电梯上楼就位。
本发明实施例提供的透水路面砖透水率检测装置可以通过控制显示器来检测各传感器传回的状态参数，并根据各种状态参数控制真空泵、进水电磁阀、电子秤等设备，从而实现从制取实验用的各种尺寸的试样、对试样抽真空处理、制备无气水到对制备好的无气水保温、用制备好的无气水进行透水率实验的全流程、自动化、智能化实验。具体地，图7是本发明实施例提供的另一种透水路面砖透水率检测装置的电器控制原理图，参见图7。在透水路面砖透水率检测装置中，控制显示器12可以从第一温度传感器43、第二温度传感器54、电子秤14、液位传感器42、制水压力传感器36、制样压力传感器29接收数据信号，并根据接收到的数据信号分别控制加热棒41、供水调节阀45、制冷单元11、水泵8、进水电磁阀38、真空罐进水阀39、制水放气阀35、制水真空阀32、真空泵6、制样真空阀24、制样箱进水阀31、制样放气阀28的开启状态。控制显示器12通过对各设备进行单独或联合控制，实现透水路面砖透水率检测的自动化与智能化。
本发明实施例提供的透水路面砖透水率检测装置的具体实施过程为：
开始试验前，先通过水钻机60切割透水路面砖，钻取直径74mm，偏差1mm的试样，将试样四周用石蜡或其他固体密封材料方式密封好，再采用内直径76mm密封圆筒16固型，待其四周不漏水，只有上下74mm圆表面渗透，将其放入真空制样箱63，抽真空90KPa，保持30min，其后在保持真空的同时，加入已制好的无气水，使水位高出试样10cm，停止抽真空，浸泡20min，将其取出，再装入试验装置10。
新制无气水通过进水电磁阀38流入水源保温箱9，水源保温箱9内设有第二温度传感器54，从而能够自动调节使水温高于第一温度传感器43测得的环境温度3℃-4℃。试样与密封圆筒16放置于溢流水槽15支架22后，密封圆筒16与透水圆筒18通过螺柱固定，中间用密封圈密封，防止试样与密封圆筒16存在间隙渗水。试验时，水泵8输送水源保温箱9内无气水至供水调节阀45，打开供水调节阀45，水经透水圆筒18，再经过透水砖至溢流水槽15，等溢流水槽15溢流口有水流出时，调整水量，使透水圆筒18保持水位150mm，透水圆筒18溢流水回至水源保温箱9，溢流水槽15水溢流至缓存水箱13，缓存水箱13下端有称重传感器或电子秤14等相似称量仪器，待溢流水槽15溢流口与透水圆筒18溢流口流出水量稳定后，在控制显示器12显示界面，开始计时水量，时间可设(国家标准要求记录五分钟)，时间到后，自动计算透水系数，测试几次记录数据，可平均值并导出打印。
本发明实施例提供的透水路面砖透水率检测装置除透水砖制样外，其他部分通过控制显示器12人机界面操作，根据各部分温度传感器、压力传感器、称重传感器采集数据值，反馈控制显示器12，经程序控制执行元件，完成试验工艺流程，最终得出透水率结果，程序可设置三次以上试验，求平均值。
实施例提供的透水路面砖透水率检测装置采用触摸屏人机操作，采集温度、压力、水量等相关数据，控制水泵8、真空泵6、阀门等执行元件，有效的将标准试验工艺过程，即从透水砖编号开始制样至分析数据计算打印于一台设备完成。并且，本发明对整体工艺流程以及各部分机电结构控制优化升级，对实验操作工艺进行整合创新，整体结构更实用美观，且智能化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种透水路面砖透水率检测装置，其特征在于，所述透水路面砖透水率检测装置包括水源保温箱(9)、水泵(8)、出水管(53)、透水率测试本体(10)、缓存水箱(13)、电子秤(14)和控制显示器(12)，其中，
所述透水率测试本体(10)包括固定架(21)、溢流水槽(15)、密封圆筒(16)、透水圆筒(18)、透水圆筒溢流管(19)、溢流水槽溢流管(20)、支架(22)和第一排水管(17)，所述水源保温箱(9)包括箱体(52)、进水电磁阀(38)、加热棒(41)、液位传感器(42)、第一温度传感器(43)、第二温度传感器(54)、保温箱排水阀(44)和供水调节阀(45)；
所述溢流水槽(15)设置在固定架(21)上，所述支架(22)的第一端与所述溢流水槽(15)的槽底表面连接，所述密封圆筒(16)的第一端与所述支架(22)的第二端可拆卸连接，所述透水圆筒(18)的第一端嵌入所述密封圆筒(16)第二端的圆筒内，所述透水圆筒溢流管(19)的第一端设置在所述透水圆筒(18)第二端的侧壁上，所述溢流水槽(15)溢流管的第一端设置在所述溢流水槽(15)顶部的侧壁上，所述第一排水管(17)的第一端设置在所述溢流水槽(15)底部；
所述进水电磁阀(38)、所述第一温度传感器(43)、所述保温箱排水阀(44)、所述第一排水管(17)的第二端、所述透水圆筒溢流管(19)的第二端、所述出水管(53)的第一端分别与所述箱体(52)连接，所述出水管(53)的第二端设置在所述透水圆筒(18)的第二端正上方，所述水泵(8)和所述供水调节阀(45)设置在所述出水管(53)上，所述第二温度传感器(54)、所述加热棒(41)和所述液位传感器(42)设置在所述箱体(52)内；
所述缓存水箱(13)设置在所述电子秤(14)上，所述溢流水槽溢流管(20)的第二端与所述缓存水箱(13)连接，所述控制显示器(12)分别与所述电子秤(14)、所述进水电磁阀(38)、所述加热棒(41)、所述液位传感器(42)、所述第一温度传感器(43)、所述第二温度传感器(54)、所述供水调节阀(45)、所述水泵(8)电连接，所述控制显示器(12)用于接收并记录所述电子秤(14)、所述液位传感器(42)、所述第一温度传感器(43)和所述第二温度传感器(54)的数据，并根据接收的数据控制所述进水电磁阀(38)、所述加热棒(41)、所述供水调节阀(45)、所述水泵(8)的开度。
2.根据权利要求1所述的透水路面砖透水率检测装置，其特征在于，所述透水路面砖透水率检测装置还包括制冷单元(11)，其中，所述制冷单元(11)包括蒸发器(40)、膨胀阀(46)、制冷电磁阀(47)、干燥过滤器(48)、储液器(49)、冷凝器(50)、压缩机(51)；
所述蒸发器(40)的第一端、所述膨胀阀(46)、所述制冷电磁阀(47)、所述干燥过滤器(48)、所述储液器(49)、所述冷凝器(50)和所述压缩机(51)的第一端依次连接，所述蒸发器(40)的第二端与所述压缩机(51)的第二端连接，所述制冷单元(11)为闭环连接，所述蒸发器(40)设置在所述水源保温箱(9)内；
所述蒸发器(40)、所述制冷电磁阀(47)、所述冷凝器(50)、所述压缩机(51)分别与所述控制显示器(12)电连接，所述控制显示器(12)用于根据所述第一温度传感器(43)和所述第二温度传感器(54)的数据对所述蒸发器(40)、所述制冷电磁阀(47)、所述冷凝器(50)和所述压缩机(51)进行控制。
3.根据权利要求2所述的透水路面砖透水率检测装置，其特征在于，所述透水路面砖透水率检测装置还包括真空制无气水单元(7)，其中，所述真空制无气水包括真空泵(6)、单向阀(23)、第一真空胶管(25)、第二真空胶管(55)、制水真空阀(32)、制水过滤器(33)、制水过滤排水阀(34)、制水放气阀(35)、制水压力传感器(36)、真空罐排水阀(37)、真空罐进水阀(39)和真空罐(56)；
所述真空泵(6)、所述单向阀(23)、所述制水真空阀(32)、所述第一真空胶管(25)、所述制水过滤器(33)、所述第二真空胶管(55)和所述真空罐(56)通过管路依次连接，所述制水过滤排水阀(34)与所述制水过滤器(33)连接，所述制水压力传感器(36)、所述真空罐排水阀(37)、所述真空罐进水阀(39)分别与所述真空罐(56)连接，所述真空罐(56)通过所述进水电磁阀(38)与所述水源保温箱(9)连接；
所述真空泵(6)、所述制水真空阀(32)、所述制水放气阀(35)、所述制水压力传感器(36)、所述进水电磁阀(38)、所述真空罐进水阀(39)分别与所述控制显示器(12)电连接，所述控制显示器(12)用于根据所述液位传感器(42)和所述制水压力传感器(36)对所述真空泵(6)、所述制水真空阀(32)、所述制水放气阀(35)、所述制水压力传感器(36)、所述进水电磁阀(38)、所述真空罐进水阀(39)进行控制。
4.根据权利要求3所述的透水路面砖透水率检测装置，其特征在于，所述透水路面砖透水率检测装置还包括真空制样单元(5)，其中，所述真空制样单元(5)包括制样真空阀(24)、第三真空胶管(57)、第四真空胶管(58)、第五真空胶管(59)、制样过滤器(26)、制样过滤排水阀(27)、制样放气阀(28)、制样压力传感器(29)、制样箱排水阀(30)、制样箱进水阀(31)和真空制样箱(63)；
所述制样真空阀(24)的第一端通过管路与所述单向阀(23)的流出端连接，所述制样真空阀(24)的第二端、所述第三真空胶管(57)、所述制样过滤器(26)、所述第四真空胶管(58)、所述第五真空胶管(59)、所述真空制样箱(63)通过管路依次连接，所述制样过滤排水阀(27)与所述制样过滤器(26)连接，所述制样放气阀(28)通过管路与所述第三真空胶管(57)和第四真空胶管(58)之间的管路连接，所述制样压力传感器(29)、所述制样箱排水阀(30)、所述制样箱进水阀(31)分别与所述真空制样箱(63)连接；
所述制样真空阀(24)、所述制样放气阀(28)、所述制样压力传感器(29)、所述制样箱进水阀(31)分别与所述控制显示器(12)电连接，所述控制显示器(12)用于根据所述制样压力传感器(29)对所述真空泵(6)、所述制样真空阀(24)、所述制样放气阀(28)和所述制样箱进水阀(31)进行控制。
5.根据权利要求4所述的透水路面砖透水率检测装置，其特征在于，所述透水路面砖透水率检测装置还包括水钻制样单元(1)，其中，所述水钻制样单元(1)包括水钻机(60)、制样器(2)、水槽(3)和沉淀箱(4)，所述水钻机(60)设置在所述水槽(3)内，所述制样器(2)与所述水钻机(60)连接，所述水钻机(60)用于在所述制样器(2)内制取实验所需的试样，所述沉淀箱(4)通过管路与所述水槽(3)连接，述水钻机(60)与所述控制显示器(12)电连接，所述控制显示器(12)用于对所述水钻机(60)进行控制。
6.根据权利要求5所述的透水路面砖透水率检测装置，其特征在于，所述透水路面砖透水率检测装置还包括第一实验台(61)和第二实验台(62)，其中，
所述水源保温箱(9)、所述水泵(8)、所述出水管(53)、所述透水率测试本体(10)、所述缓存水箱(13)、所述电子秤(14)、所述控制显示器(12)、所述制冷单元(11)和所述真空制无气水单元(7)设置在所述第一实验台(61)上，所述真空制样单元(5)和所述水钻制样单元(1)设置在所述第二实验台(62)上。
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