CN113219051A - 一种灌浆饱满度检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种灌浆饱满度检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种灌浆饱满度检测装置及其检测方法，灌浆饱满度检测装置包括人机交互单元、控制单元、信号接收处理单元、饱满度传感器和水浸传感器；所述饱满度传感器与所述信号接收处理单元连接，用于检测浆液饱满度；所述水浸传感器与所述信号接收处理单元连接，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；所述信号接收处理单元依次通过控制单元与所述人机交互单元连接。与现有技术相比，本发明不仅仅为有效检测手段的装配式混凝土结构施工质量验收工作提供了高效检测设备，更重要的是，解决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。

Description

一种灌浆饱满度检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及建筑业、装配式混凝土结构以及工程质量检测技术领域，尤其是涉及一种灌浆饱满度检测装置及其检测方法。
背景技术
建筑业是典型的劳动密集型产业，随着劳动力成本的增加、节能环保要求的加强以及装配式建筑技术的成熟，装配式建筑逐渐成为建筑业转型的主导方向，进入高速发展的阶段。
目前装配式建筑以预制混凝土(PC)结构为主，而钢筋套筒连接是PC结构现场连接的主要形式。套筒灌浆连接为隐蔽工程，灌浆施工的效果直接影响到装配混凝土结构的质量，目前虽然多家科研机构和企业提出多种检测技术，但是大多为事后(施工完成后)检测方法，而套筒数量众多，事后即使发现质量缺陷也很难大面积修补。
事实上灌浆施工目前没有规范的工艺工法，大部分灌浆施工人员是未经培训的农民工，加之灌浆机具多种多样，造成灌浆施工质量参差不齐；这也是业内一部分人对装配式建筑质量有疑虑，更倾向于现浇混凝土结构的主要原因之一。
除了上述的技术和成本因素之外，过程中人为因素过多，测试结果是否真实有一定顾虑。业内希望有一种基本没有人为因素参与的技术，彻底解决灌浆饱满度的疑虑，为装配式建筑领域的发展提供技术保障。
总之，目前的混凝土的灌浆饱满度检测存在滞后性，无法及时进行检测，检测到质量问题后难以修补的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灌浆饱满度检测装置及其检测方法，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种灌浆饱满度检测装置，包括：人机交互单元、控制单元、信号接收处理单元、饱满度传感器和水浸传感器；
所述饱满度传感器与所述信号接收处理单元连接，用于检测浆液饱满度；
所述水浸传感器与所述信号接收处理单元连接，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；
所述信号接收处理单元依次通过控制单元与所述人机交互单元连接。
本申请通过增设水浸传感器，可在灌浆过程中随时监控浆液的液位高度，在液位达到设定位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成，然后延时设定时间(例如5-10分钟)后，根据饱满度传感器传回的信号进行灌浆的饱满度检测。如果检测到的饱满度满足设计要求，则表示该灌浆工序质量合格，否则为不合格，需要补充灌浆。
相对于现有技术，本申请能够实时监控灌浆工作，在最短的时间内对浆液饱满度进行检测，发现问题可以及时补救。
进一步地，所述信号激励单元，所述信号激励单元分别与所述控制单元和所述饱满度传感器信号连接；
和/或，所述信号激励单元分别与所述控制单元和所述水浸传感器信号连接。
进一步地，所述饱满度传感器为振动传感器，信号激励单元和电源连接，所述信号激励单元与振动传感器的导线连接；所述振动传感器接到信号激励单元的激励信号后产生阻尼振动波，所述振动传感器将阻尼振动波通过所述信号接收处理单元传输给控制单元。
进一步地，所述水浸传感器为电阻式传感器、电容式传感器或者电感式传感器模式。
进一步的，所述控制单元为单片机、DSP或FPGA。
进一步的，所述人机交互单元为计算机、平板电脑或手机。
进一步地，还包括用于容纳浆液的本体；所述本体包括罐浆口(浆液入口)和排浆口；在高度方向上，所述饱满度传感器和所述水浸传感器靠近所述排浆口设置(例如，所述饱满度传感器和所述水浸传感器与排浆口高度一致，或者设置在排浆口的上方或下方并靠近排浆口口沿)。
优选地，在垂于所述本体长度方向的投影平面内，所述饱满度传感器和所述水浸传感器与所述排浆口相对设置。
进一步地，所述饱满度传感器和所述水浸传感器固定连接。
进一步地，还包括报警单元，报警单元与所述控制单元连接，用于所述控制单元检测到浆液饱满度不合格时，发出报警信息。
其中，报警单元可以是施工现场的设置的报警器，在发现灌浆不饱满的构件时，立即发出报警声，即现场报警提示工人及时补灌。当然还可以是，控制单元内部设置控制模块(程序性的软件模块或硬件模块)，通过APP或计算机程序向操作人员发出提示性消息。
进一步地，还包括与所述控制单元连接的有线或无线通讯模块，用于数据和信息的局部或远程交互传输(控制单元与服务器、计算机、手机等设备之间的交互)。
与现有技术相比，本发明提供的一种灌浆饱满度检测装置，不仅仅为有效检测手段的装配式混凝土结构施工质量验收工作提供了高效检测设备，更重要的是，解决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。
本发明还公开一种灌浆饱满度检测方法，其包括如下步骤：
步骤S1.灌浆过程中，利用水浸传感器实时检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；在浆液液位达到设定高度位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成；
步骤S2.延时设定时间后，利用饱满度传感器检测浆液的设定延时饱满度值；
步骤S3.根据所述设定延时饱满度值判断灌浆的质量，当所述设定延时饱满度值不合格时，发出报警信息，提示工人及时补救；而所述设定延时饱满度值合格时，控制单元向服务器和手机发出检测饱满度合格信息。
具体而言，控制单元实时通过水浸传感器实时检测灌浆的液位信息和灌浆完成的时间信息，以及通过饱满度传感器检测浆液的饱满度值；当灌浆工作完成后，控制单元立即开始计时，并读取设定延时点的饱满度值，依据该饱满度值对浆液的饱满度进行判断，当该饱满度值不合格时，控制单元发出报警信息。
进一步地，所述设定时间为2-30分钟。优选地为5-10分钟。
进一步地，当检测的设定延时饱满度值不合格时，浆液补灌过程中，重复步骤S1、S2和S3；通过补灌，浆液饱满度值合格后，控制单元向服务器和手机发出检测饱满度合格信息，同时撤销所述报警信息。
本申请检测方法实现灌浆动作的自动识别、灌浆质量自动检测、灌浆缺陷自动报警、补灌结果自动复测的全自动灌浆质量管理，避免了人为因素造成检测结果不准确的概率，从根本上解决了灌浆施工质量的疑虑，大幅减少了现场人员和操作的复杂度。
其中，所述饱满度传感器和所述水浸传感器可以在构件灌浆前通过排浆孔插入容纳浆液的本体，也可以预置在本体(灌浆套筒)内；所述饱满度传感器和所述水浸传感器通过导线与外部的控制单元、信号接收处理单元等元器件连接。
进一步地，还包括步骤S4：通过饱满度传感器持续监测和记录浆液的固化过程中的浆液饱满度值(包括饱满度的变化趋势)。
进一步地，浆液的固化时间为3～30个小时。
本发明可以实现灌浆完成时间、灌浆施工质量、补灌完成时间、补灌施工质量、固化后施工质量等信息的自动记录，所记录的信息和数据通过通讯单元可以直接上传至服务器，通过信息化平台软件实现现场实时监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1提供的灌浆饱满度检测装置的结构示意图；图2为本发明实施例2提供的灌浆饱满度检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种灌浆饱满度检测装置，包括：人机交互单元、控制单元10、信号接收处理单元11、饱满度传感器12和水浸传感器13；所述饱满度传感器12与所述信号接收处理单元11连接，用于检测浆液饱满度；所述水浸传感器13与所述信号接收处理单元11连接，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；所述信号接收处理单元11依次通过控制单元10与所述人机交互单元连接。
本申请通过增设水浸传感器13，可在灌浆过程中随时监控浆液的液位高度，在液位达到设定位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成，然后延时设定时间(例如5-10分钟)后，根据饱满度传感器12传回的信号进行灌浆的饱满度检测。如果检测到的饱满度满足设计要求，则表示该灌浆工序质量合格，否则为不合格，需要补充灌浆。
相对于现有技术，本申请能够实时监控灌浆工作，在最短的时间内对浆液饱满度进行检测，发现问题可以及时补救。
本实施例还包括所述信号激励单元14，所述信号激励单元14分别与所述控制单元10和所述饱满度传感器12信号连接；所述饱满度传感器12为振动传感器，信号激励单元14和电源连接，所述信号激励单元14与振动传感器的导线连接；所述振动传感器接到信号激励单元14的激励信号后产生阻尼振动波，所述振动传感器将阻尼振动波通过所述信号接收处理单元11传输给控制单元10。
而所述水浸传感器13可以为电阻式传感器、电容式传感器或者电感式传感器模式。控制单元10为单片机、DSP或FPGA。
本实施例中，人机交互单元包括服务器17和手机18；所述控制单元10通过有线或无线通讯模块16与服务器17连接，而服务器与手机无线通讯连接。服务器和手机与控制单元之间可实现数据和信息交互传输。
还包括现场设置的报警器15，报警器15与所述控制单元10连接，在发现灌浆不饱满的构件时，立即发出报警声，即现场报警提示工人及时补灌。以及，控制单元10同时通过APP或计算机程序，经过服务器向手机发出提示性消息，告知需要补灌提示信息。
在上述技术方案中，优选地，所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13固定连接，从而便于同时、快速地放置在用于容纳浆液的本体20内(当然实际应用中，还可以采用独立、分体的方式设置本体的不同位置)；本体20包括罐浆口21(浆液入口)和排浆口22；在高度方向上，饱满度传感器12和所述水浸传感器13靠近所述排浆口22设置(例如，所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13与排浆口高度一致，或者设置在排浆口的上方或下方并靠近排浆口口沿)。在垂于所述本体长度方向的投影平面内，所述饱满度传感器12和所述水浸传感器13与所述排浆口相对设置。
与现有技术相比，本发明提供的一种灌浆饱满度检测装置，不仅仅为有效检测手段的装配式混凝土结构施工质量验收工作提供了高效检测设备，更重要的是，解决了现有技术中监测滞后的问题，具有测量及时、效率高、精度高、稳定和成本低的优点，且发现问题后可以立即补救。
实施例2
本实施例公开一种灌浆饱满度检测方法，参照图2所示，其包括如下步骤：
步骤S1灌浆完成监测：灌浆过程中，利用水浸传感器实时检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；在浆液液位达到设定高度位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成；
步骤S2延时检测饱满度值：延时设定时间后，利用饱满度传感器检测浆液的设定延时饱满度值；
步骤S3.根据所述设定延时饱满度值判断灌浆的质量，当所述设定延时饱满度值不合格时，发出报警信息，提示工人及时补救；而所述设定延时饱满度值合格时，控制单元向服务器和手机发出检测饱满度合格信息。
具体而言，控制单元实时通过水浸传感器实时检测灌浆的液位信息和灌浆完成的时间信息，以及通过饱满度传感器检测浆液的饱满度值；当灌浆工作完成后，控制单元立即开始计时，并读取设定延时点的饱满度值，依据该饱满度值对浆液的饱满度进行判断，当该饱满度值不合格时，控制单元发出报警信息。
其中，所述设定时间为2-30分钟。优选地为5-10分钟。
S4.当检测的设定延时饱满度值不合格时，操作人员进行浆液补灌，浆液补灌过程中，重复步骤S1、S2和S3。通过补灌，浆液饱满度值合格后，控制单元向服务器和手机发出检测饱满度合格信息，同时撤销所述报警信息。
本申请检测方法实现灌浆动作的自动识别、灌浆质量自动检测、灌浆缺陷自动报警、补灌结果自动复测的全自动灌浆质量管理，避免了人为因素造成检测结果不准确的概率，从根本上解决了灌浆施工质量的疑虑，大幅减少了现场人员和操作的复杂度。
其中，所述饱满度传感器和所述水浸传感器可以在构件灌浆前通过排浆孔插入容纳浆液的本体，也可以预置在本体(灌浆套筒)内；所述饱满度传感器和所述水浸传感器通过导线与外部的控制单元、信号接收处理单元连接。
步骤S5监测浆液固化过程中饱满度的变化：通过饱满度传感器持续监测和记录浆液的固化过程中的浆液饱满度值(包括饱满度的变化趋势)。浆液的固化时间一般为3～10个小时。
本发明可以实现灌浆完成时间、灌浆施工质量、补灌完成时间、补灌施工质量、固化后施工质量等信息的自动记录，所记录的信息和数据通过通讯单元可以直接上传至服务器，通过信息化平台软件实现现场实时监测。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种灌浆饱满度检测装置，其特征在于，包括：人机交互单元、控制单元、信号接收处理单元、饱满度传感器和水浸传感器；
所述饱满度传感器与所述信号接收处理单元连接，用于检测浆液饱满度；
所述水浸传感器与所述信号接收处理单元连接，用于检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；
所述信号接收处理单元依次通过控制单元与所述人机交互单元连接。
2.根据权利要求1所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，所述信号激励单元，所述信号激励单元分别与所述控制单元和所述饱满度传感器信号连接；
和/或，所述信号激励单元分别与所述控制单元和所述水浸传感器信号连接。
3.根据权利要求2所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，所述饱满度传感器为振动传感器，信号激励单元和电源连接，所述信号激励单元与振动传感器的导线连接；所述振动传感器接到信号激励单元的激励信号后产生阻尼振动波，所述振动传感器将阻尼振动波通过所述信号接收处理单元传输给控制单元。
4.根据权利要求1所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，所述水浸传感器为电阻式传感器、电容式传感器或者电感式传感器模式。
5.根据权利要求1所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，所述控制单元为单片机、DSP或FPGA；和/或，所述人机交互单元为计算机、平板电脑或手机；所述饱满度传感器和所述水浸传感器固定连接。
6.根据权利要求1所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，还包括报警单元，报警单元与所述控制单元连接，用于所述控制单元检测到浆液饱满度不合格时，发出报警信息。
7.根据权利要求1所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，还包括与所述控制单元连接的有线或无线通讯模块，用于数据和信息的局部或远程交互传输。
8.一种灌浆饱满度检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1.灌浆过程中，利用水浸传感器实时检测浆液的液位信息和灌浆完成的时间信息；在浆液液位达到设定高度位置或者液位高度不再变化时，即表示灌浆工作完成；
步骤S2.延时设定时间后，利用饱满度传感器检测浆液的设定延时饱满度值；
步骤S3.根据所述设定延时饱满度值判断灌浆的质量，当所述设定延时饱满度值不合格时，发出报警信息，提示工人及时补救；而所述设定延时饱满度值合格时，控制单元向服务器和手机发出检测饱满度合格信息。
9.根据权利要求8所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，当检测的设定延时饱满度值不合格时，浆液补灌过程中，重复步骤S1、S2和S3；通过补灌，浆液饱满度值合格后，控制单元向服务器和手机发出检测饱满度合格信息，同时撤销所述报警信息。
10.根据权利要求8所述的灌浆饱满度检测装置，其特征在于，还包括步骤S4：通过饱满度传感器持续监测和记录浆液的固化过程中的浆液饱满度值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113804572A (zh) * 2021-08-10 2021-12-17 上海公路桥梁（集团）有限公司 检测灌浆饱满度的灌浆套筒以及灌浆饱满度检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113804572A (zh) * 2021-08-10 2021-12-17 上海公路桥梁（集团）有限公司 检测灌浆饱满度的灌浆套筒以及灌浆饱满度检测方法

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