CN113666699B - 一种耐火型超高性能混凝土的制备设备 - Google Patents

一种耐火型超高性能混凝土的制备设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐火型超高性能混凝土的制备设备,耐火型超性能混凝土组成成分包括:胶凝材料、骨料、水和纤维,其中,所述胶凝材料包括铝酸盐水泥、硅灰和微纳米活性材料,所述骨料包括石英粉、石英砂和刚玉,所述纤维包括钢纤维和PP纤维。本发明能够解决目前市场销售的混凝土强度小,易开裂且耐火性较差的技术问题。

Description

一种耐火型超高性能混凝土的制备设备
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,特别涉及一种耐火型超高性能混凝土的制备设备
背景技术
耐火混凝土是由骨料、胶结剂、外加剂三部分按一定比例制成混合料直接浇注而成的特种混凝土。目前我国房地产行业发展迅速,对混凝土的需求量也越来越大,混凝土的性能也越来越受重视,目前市场销售的混凝土强度小,易开裂且耐火性较差。
发明内容
本发明提供一种耐火型超高性能混凝土的制备设备,用以解决目前市场销售的混凝土强度小,易开裂且耐火性较差的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明公开了一种耐火型超高性能混凝土,组成成分包括:胶凝材料、骨料、水和纤维,其中,所述胶凝材料包括铝酸盐水泥、硅灰和微纳米活性材料,所述骨料包括石英粉、石英砂和刚玉,所述纤维包括钢纤维和PP纤维。
优选的,制备每一立方米超性能混凝土所述铝酸盐水泥用量为500-800
Figure 529888DEST_PATH_IMAGE001
制备每一立方米超性能混凝土所述硅灰用量为150-220
Figure 882241DEST_PATH_IMAGE001
制备每一立方米超性能混凝土所述微纳米活性材料用量为80-120
Figure 386034DEST_PATH_IMAGE001
制备每一立方米超性能混凝土所述石英粉用量为200-280
Figure 704732DEST_PATH_IMAGE001
制备每一立方米超性能混凝土所述石英砂用量为400-800
Figure 268568DEST_PATH_IMAGE001
制备每一立方米超性能混凝土所述刚玉用量为100-200
Figure 842638DEST_PATH_IMAGE001
制备每一立方米超性能混凝土所述钢纤维用量为
Figure 150122DEST_PATH_IMAGE002
制备每一立方米超性能混凝土所述PP纤维用量为
Figure 243980DEST_PATH_IMAGE003
优选的,所述铝酸盐水泥的三天抗压强度≥30MPa,二十八天抗压强度≥55MPa,三天抗折强度≥6MPa,二十八天抗压强度≥8MPa,且直径为18-35
Figure 493565DEST_PATH_IMAGE004
;
所述硅灰的粒径为0.35-1.5
Figure 40084DEST_PATH_IMAGE004
所述钢纤维抗拉强度≥2000MPa,直径为0.2-0.3mm;
所述石英砂直径小于2.5mm。
优选的,还包括,非引气高效减水剂,制备每一立方米超性能混凝土所述非引气高效减水剂用量为10-16
Figure 400527DEST_PATH_IMAGE005
优选的,所述胶凝材料与水的配比为0.18-0.21。
本发明还公开了如上述任一项所述的耐火型超性能混凝土的制备设备,
包括设备壳体,所述设备壳体从上到下依次为进料漏斗、进料通道和搅拌腔体,所述搅拌腔体内设有搅拌装置,所述设备壳体底部设有移动轮,所述设备壳体上开设有进水口和出料口,所述搅拌腔体上设置加热器。
优选的,所述进料通道内固定连接有杆件,所述杆件上转动连接有用量调节板,所述用量调节板包括执行板和固定连接在所述执行板上的驱动杆,所述进料通道侧壁设有导向槽,所述导向槽用于所述驱动板的上下导向,所述驱动杆位于所述进料通道外的一端设有执行板调节装置,所述执行板调节装置用于所述调节所述执行板的倾斜角度;
所述执行板调节装置包括调节装置安装壳体,所述调节装置安装壳体内设有驱动主体、第一调节机构和第二调节机构,所述驱动主体用于驱动所述第一调节机构和所述第二调节机构工作;
所述驱动主体包括驱动筒,所述驱动筒内壁转动连接有转动杆件,所述驱动筒可驱动所述转动杆件转动,所述转动杆件位于所述驱动筒外的一端滑键连接有第一齿轮和第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮通过所述滑键与所述转动杆件上的齿轮滑槽滑动连接,所述第一齿轮的所述滑键上设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第一齿轮延所述齿轮滑槽滑动,所述第二齿轮上设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第二齿轮和所述第一齿轮的所述滑键沿所述齿轮滑槽滑动;
所述第一调节机构包括第一转杆,所述第一转杆转动连接在所述调节装置安装壳体内壁底部,所述调节装置安装壳体侧壁上转动连接有第二转杆,所述第二转杆轴线与所述第一转杆轴线相互垂直,所述第二转杆上键连接有第三齿轮和第一锥齿轮,所述第一转杆上键连接有第二锥齿轮和第三锥齿轮,所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相互啮合,所述第二齿轮可与所述第三齿轮相互啮合,所述调节装置安装壳体内转动连接有第三转杆,所述第三转杆上键连接有调节齿和第四锥齿轮,所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮相互啮合,所述调节齿上设有若干调节推齿,若干所述调节推齿齿长沿所述调节齿圆周方向顺时针逐渐增大;
所述第二调节机构包括第四转杆,所述第四转杆轴线与所述第二转杆轴线平行,所述第四转杆上键连接有第四齿轮和蜗杆,所述调节装置安装壳体内转动连接有蜗轮、绕线轮和过渡轮,所述蜗轮和所述绕线轮同轴,所述绕线轮上缠绕有绕线,所述绕线依次绕过所述过渡轮与所述驱动杆连接。
优选的,还包括:
混凝土质检系统,所述混凝土质检系统用于对制备完成的混凝土块进行质检,并对不合格的混凝土块发出报警提示,所述混凝土质检系统包括:
第一换能器,所述第一换能器设置在所述混凝土块的一侧,用于发射超声波;
第二换能器,所述第二换能器设置在所述混凝土块远离所述第一换能器的一侧,用于接收所述第一换能器发出的超声波;
第一声波传感器,所述第一声波传感器设置在所述第一换能器上,用于检测所述第一换能器发射的声波的波速;
第二声波传感器,所述第二声波传感器设置在所述第二换能器上,用于检测所述第二换能器接收的声波的波速;
计时器,所述计时器设置在所述第二换能器上,用于检测从所述第一换能器发射声波到所述第二换能器接收到声波所用的时间;
角度传感器,所述角度传感器设置在所述第一换能器上,用于检测所述第一换能器声波发射方向与水平方向的夹角;
湿度传感器,所述湿度传感器设置在所述第一声波传感器上,用于检测所述第一声波传感器周围环境的湿度;
温度传感器,所述温度传感器设置在所述第一声波传感器上,用于检测所述第一声波传感器周围环境的温度;
控制器、报警器,所述控制器与所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、所述湿度传感器、所述温度传感器和所述报警器电连接,所述控制器基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、所述湿度传感器和所述温度传感器控制所述报警器报警基于以下步骤:
步骤一:基于所述湿度传感器、所述温度传感器和公式(1),计算质检周期内所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数:
Figure 348891DEST_PATH_IMAGE006
其中,
Figure 769377DEST_PATH_IMAGE007
为所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数,
Figure 537613DEST_PATH_IMAGE008
为以e为底的自然对数,
Figure 436168DEST_PATH_IMAGE009
为以20为底的对数,
Figure 239039DEST_PATH_IMAGE010
为质检周期内的所述第一换能器所处环境湿度的最大值,即质检周期内所述湿度传感器的最大检测值,
Figure 830426DEST_PATH_IMAGE011
为质检周期内的所述第一换能器所处环境湿度的最小值,即质检周期内所述湿度传感器的最小检测值,
Figure 351537DEST_PATH_IMAGE012
为第i时刻所述湿度传感器的检测值,n为所述质检周期,
Figure 788204DEST_PATH_IMAGE013
为所述第一换能器发射的超声波传播的最适环境湿度,
Figure 711160DEST_PATH_IMAGE014
为质检周期内的所述第一换能器所处环境温度的最大值,即质检周期内所述温度传感器的最大检测值,
Figure 479308DEST_PATH_IMAGE015
为质检周期内的所述第一换能器所处环境温度的最小值,即质检周期内所述温度传感器的最小检测值,
Figure 753295DEST_PATH_IMAGE016
为第i时刻所述温度传感器的检测值,
Figure 744385DEST_PATH_IMAGE017
为第一换能器发射的超声波传播的最适环境温度;
步骤二:基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、步骤一和公式(2),计算所述混凝土块的材料强度判断系数:
Figure 36694DEST_PATH_IMAGE018
其中,
Figure 455037DEST_PATH_IMAGE019
为所述混凝土块的材料强度判断系数,
Figure 934429DEST_PATH_IMAGE020
为所述第二声波传感器的检测值,
Figure 463631DEST_PATH_IMAGE021
为所述第一声波传感器的检测值,
Figure 610447DEST_PATH_IMAGE022
为所述第一声波传感器的环境影响修正系数,
Figure 199691DEST_PATH_IMAGE023
为所述第一换能器和所述第二换能器之间的直线距离,
Figure 431958DEST_PATH_IMAGE024
为正弦,
Figure 764851DEST_PATH_IMAGE025
为所述角度传感器的检测值,
Figure 500595DEST_PATH_IMAGE026
为所述计时器的检测值,
Figure 791899DEST_PATH_IMAGE027
为所述混凝土块的预设声波传播速度;
步骤三:所述控制器比较所述混凝土块的材料强度判断系数,若所述混凝土块的材料强度判断系数大于所述混凝土块的预设材料强度判断系数,则所述报警器报警。
优选的,还包括:
堵塞报警系统,所述堵塞报警系统设置在所述进料通道内,用于监测所述进料通道是否堵塞,所述堵塞报警系统包括:
超声波传感器,所述超声波传感器设置在所述进料通道靠近所述搅拌腔体的一侧,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,通过所述进料通道掉入所述搅拌腔体的混凝土制备材料的体积;所述目标时间段为从用户向所述进料通道投入混凝土制备物料,到混凝土制备物料停止落到所述搅拌腔体的时间;
第一光电传感器,所述第一光电传感器设置在所述进料通道进口处,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,所述进料通道进口处通过的混凝土制备材料的通过速度;
第二光电传感器,所述第二光电传感器设置在所述进料通道靠近所述搅拌腔体的一侧,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,所述进料通道靠近所述搅拌腔体的一侧通过的混凝土制备材料的通过速度;
报警提示单元,所述报警提示单元与所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器电连接;
基于所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器,计算所述进料通道的实际堵塞系数:
Figure 245883DEST_PATH_IMAGE028
其中,
Figure 382466DEST_PATH_IMAGE029
为所述进料通道的实际堵塞系数,
Figure 238295DEST_PATH_IMAGE030
为所述进料通道内的环境阻力系数,
Figure 434921DEST_PATH_IMAGE031
为所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的综合测量误差系数,
Figure 126934DEST_PATH_IMAGE032
为所述超声波传感器的检测值,
Figure 310616DEST_PATH_IMAGE033
为实际投入所述进料通道内的所述混凝土制备材料的体积,e为自然数,取值为2.72,
Figure 771685DEST_PATH_IMAGE034
为第一光电传感器的检测值,
Figure 388480DEST_PATH_IMAGE035
为第二光电传感器的检测值;
若所述进料通道的实际堵塞系数大于所述进料通道的堵塞系数阈值时,证明所述进料通道堵塞,所述报警提示单元提示用户对所述进料通道进行清理。
可选的,所述搅拌腔体通过隔板被分为搅拌驱动腔体和搅拌执行腔体,所述搅拌装置包括搅拌驱动机构和搅拌执行机构,所述搅拌驱动腔体内设有搅拌驱动机构,所述搅拌执行腔体内设有搅拌执行机构;
所述搅拌执行机构包括执行转轴,所述执行转轴转动连接在所述搅拌腔体内,所述执行转轴位于所述搅拌驱动腔体内的一端周向上设有若干啮合齿,所述执行转轴位于所述搅拌执行腔体内的一端设有若干均匀布置的搅拌桨;
所述搅拌驱动机构包括手动驱动机构和自动驱动机构,所述手动驱动机构包括第一导向筒,所述第一导向筒内滑动连接有第一齿条,所述第一齿条远离所述第一导向筒的一端设有铰链推杆,所述铰链推杆通过固定杆转动连接在所述搅拌驱动腔体内,所述搅拌驱动腔体侧壁设有槽口,所述铰链推杆远离所述第一齿条的一端伸出所述槽口外,所述搅拌驱动腔体内转动连接有驱动齿轮,所述第一齿条与所述驱动齿轮相互啮合,所述驱动齿轮远离所述第一齿条的一端啮合有Z字齿条,所述Z字齿条与所述执行转轴的所述啮合齿相互啮合,所述搅拌驱动腔体内设有第二导向筒,所述Z字齿条远离所述驱动齿轮的一端滑动连接在所述第二导向筒内,所述第一导向筒和所述第二导向筒内壁底部均设有弹性件;
所述自动驱动机构包括第一带轮,所述第一带轮键连接在所述执行转轴上,所述设备壳体外设有带轮支架,所述带轮支架上转动连接有第二带轮,所述第一带轮和所述第二带轮之间设有传送带,所述第二带轮上设有第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述第二带轮转动;
所述隔板上套设有混凝土推杆,所述混凝土推杆包括推台和螺纹杆,所述推台和所述螺纹杆固定连接,所述螺纹杆与所述隔板螺纹连接,所述螺纹杆上设有转动驱动件,所述转动驱动件用于驱动所述螺纹杆转动,所述隔板上设有放置槽,所述推台放置在所述放置槽内。
本发明还公开了如上述任一项所述的耐火型超性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1:以制备每一立方米超性能混凝土加入500-800
Figure 567788DEST_PATH_IMAGE036
铝酸盐水泥、150-220
Figure 561021DEST_PATH_IMAGE036
硅灰和80-120
Figure 876596DEST_PATH_IMAGE036
微纳米活性材料、200-280
Figure 398713DEST_PATH_IMAGE036
石英粉、400-800
Figure 65317DEST_PATH_IMAGE036
石英砂和100-200
Figure 596662DEST_PATH_IMAGE036
刚玉的比例,将铝酸盐水泥、硅灰、微纳米活性材料、石英粉、石英砂、刚玉加入制备设备中,搅拌60-120秒;
S2:之后以制备每一立方米超性能混凝土加入
Figure 32322DEST_PATH_IMAGE037
钢纤维和
Figure 725341DEST_PATH_IMAGE038
纤维,搅拌60-90秒;
S3:之后加入水,搅拌90-120秒;
S4:之后以制备每一立方米超性能混凝土加入
Figure 144821DEST_PATH_IMAGE037
钢纤维和
Figure 214277DEST_PATH_IMAGE039
纤维,搅拌90-120秒;
S5:之后180~250度恒温干养护48小时;
S6:之后180~250度恒温干养护48小时。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明执行板调节装置结构示意图。
图中:1、设备壳体;100、进料漏斗;101、进料通道;102、搅拌腔体;1020、搅拌驱动腔体;1021、搅拌执行腔体;103、进水口;104、加热器;105、出料口;2、移动轮;3、搅拌装置;300、搅拌驱动机构;3010、执行转轴;3011、啮合齿;3012、搅拌桨;301、搅拌执行机构;302、手动驱动机构;3020、第一导向筒;3021、第一齿条;3022、驱动齿轮;3023、Z字齿条;3024、第二导向筒;3025、弹性件;3026、铰链推杆;3027、固定杆;3028、槽口;303、自动驱动机构;3030、第一带轮;3031、带轮支架;3032、第二带轮;3033、传送带;3034、混凝土推杆;3035、推台;3036、螺纹杆;3037、放置槽;4、用量调节板;400、杆件;401、执行板;402、驱动杆;403、导向槽;5、执行板调节装置;500、调节装置安装壳体;501、第一调节机构;5010、第一转杆;5011、第二转杆;5012、第三齿轮;5013、第一锥齿轮;5014、第二锥齿轮;5015、第三锥齿轮;5016、第三转杆;5017、调节齿;5018、第四锥齿轮;5019、调节推齿;502、第二调节机构;5020、第四转杆;5021、第四齿轮;5022、蜗杆;5023、蜗轮;5024、绕线轮;5025、过渡轮;5026、绕线;503、驱动主体;5030、驱动筒;5031、转动杆件;5032、齿轮滑槽;5033、第一齿轮;5034、第二齿轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供如下实施例:
实施例1
本发明实施例提供了一种耐火型超高性能混凝土的制备设备,如图1-2所示,组成成分包括:胶凝材料、骨料、水和纤维,其中,所述胶凝材料包括铝酸盐水泥、硅灰和微纳米活性材料,所述骨料包括石英粉、石英砂和刚玉,所述纤维包括钢纤维和PP纤维。
优选的,所述的耐火型超性能混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1:以制备每一立方米超性能混凝土加入500-800
Figure 504444DEST_PATH_IMAGE040
铝酸盐水泥、150-220
Figure 368363DEST_PATH_IMAGE040
硅灰和80-120
Figure 743981DEST_PATH_IMAGE040
微纳米活性材料、200-280
Figure 622988DEST_PATH_IMAGE040
石英粉、400-800
Figure 767661DEST_PATH_IMAGE040
石英砂和
Figure 84373DEST_PATH_IMAGE041
刚玉的比例,将铝酸盐水泥、硅灰、微纳米活性材料、石英粉、石英砂、刚玉加入制备设备中,搅拌60-120秒;
S2:之后以制备每一立方米超性能混凝土加入
Figure 196554DEST_PATH_IMAGE042
钢纤维和
Figure 358545DEST_PATH_IMAGE043
纤维,搅拌60-90秒;
S3:之后加入水,搅拌90-120秒;
S4:之后以制备每一立方米超性能混凝土加入
Figure 872572DEST_PATH_IMAGE044
钢纤维和
Figure 94606DEST_PATH_IMAGE045
纤维,搅拌90-120秒;
S5:之后90度恒温蒸养48小时。
S6:之后180~250度恒温干养护48小时。
优选的,制备每一立方米超性能混凝土所述铝酸盐水泥用量为500-800
Figure 428504DEST_PATH_IMAGE046
制备每一立方米超性能混凝土所述硅灰用量为150-220
Figure 659765DEST_PATH_IMAGE046
制备每一立方米超性能混凝土所述微纳米活性材料用量为80-120
Figure 28299DEST_PATH_IMAGE046
制备每一立方米超性能混凝土所述石英粉用量为200-280
Figure 421234DEST_PATH_IMAGE046
制备每一立方米超性能混凝土所述石英砂用量为400-800
Figure 508008DEST_PATH_IMAGE046
制备每一立方米超性能混凝土所述刚玉用量为100-200
Figure 11801DEST_PATH_IMAGE046
制备每一立方米超性能混凝土所述钢纤维用量为
Figure 500420DEST_PATH_IMAGE047
制备每一立方米超性能混凝土所述PP纤维用量为
Figure 64257DEST_PATH_IMAGE048
所述铝酸盐水泥的三天抗压强度≥30MPa,二十八天抗压强度≥55MPa,三天抗折强度≥6MPa,二十八天抗压强度≥8MPa,且直径为18-35
Figure 372747DEST_PATH_IMAGE049
;
所述硅灰的粒径为0.35-1.5
Figure 945811DEST_PATH_IMAGE049
所述钢纤维抗拉强度≥2000MPa,直径为0.2-0.3mm;
所述石英砂直径小于2.5mm。
可选的,
(1)非引气高效减水剂(减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂)用量宜使水胶比(所述胶凝材料与水的配比)为0.18-0.21为佳,且宜满足自密实混凝土流动性要求;
(2)石英砂骨料尺寸≤2.5mm,宜分三级方便配制;
(3)所述耐火型UHPC(混凝土)材料,立方体抗压强度不小于120MPa,轴心抗拉强度不小于7MPa,耐火时间不小于2.5小时。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:所述骨料如所述石英粉、石英砂(石英粉/砂的加入可以形成低水胶比,高水灰比,提高了水泥的水化度,增加了水泥的密实度,进而提高混凝土的强度和密实度,降低混凝土的孔隙率)和刚玉(刚玉具有有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能经常用作耐火材料的制备,)的添加增加了混凝土的耐火性和强度,所述钢纤维(钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比为40~80的纤维,钢纤维表面粗糙化、截面呈不规则形,因为钢纤维在遇空气急剧冷却时,表面收缩不均匀而变得粗糙,同时截面也收缩成月牙形,增加了与混凝土的接触面积,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性,避免了混凝土的开裂)的添加增加了混凝土的耐火性的同时增加了其防开裂性,解决目前市场销售的混凝土强度小,易开裂且耐火性较差的技术问题。
实施例2
在实施例1或2的基础上,包括设备壳体1,所述设备壳体1从上到下依次为进料漏斗100、进料通道101和搅拌腔体102,所述搅拌腔体102内设有搅拌装置3,所述搅拌装置3用于搅拌混凝土,所述设备壳体1底部设有移动轮2,所述设备壳体1上开设有进水口103和出料口105,所述搅拌腔体102上设置加热器104。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:使用时,将所述一种混凝土制备设备通过所述移动轮2移动到指定位置,之后将混凝土物料经所述进料漏斗100和所述进料通道101加入所述搅拌腔体102中,之后所述搅拌装置3对物料进行搅拌,当需要加水时,从所述进水口103将水加入,当需要恒温蒸养时所述加热器104启动对混凝土进行加热蒸养,当混凝土制备完毕后将混凝土从所述出料口105取出。
实施例3
在实施例2的基础上,所述进料通道101内固定连接有杆件400,所述杆件400上转动连接有用量调节板4,所述用量调节板4包括执行板401和固定连接在所述执行板401上的驱动杆402,所述进料通道101侧壁设有导向槽403,所述导向槽403用于所述驱动板402的上下导向,所述驱动杆402位于所述进料通道101外的一端设有执行板调节装置5,所述执行板调节装置5用于所述调节所述执行板401的倾斜角度;
所述执行板调节装置5包括调节装置安装壳体500,所述调节装置安装壳体500内设有驱动主体503、第一调节机构501和第二调节机构502,所述驱动主体503用于驱动所述第一调节机构501和所述第二调节机构502工作;
所述驱动主体503包括驱动筒5030,所述驱动筒5030内壁转动连接有转动杆件5031,所述驱动筒5030可驱动所述转动杆件5031转动,所述转动杆件5031位于所述驱动筒5030外的一端滑键连接有第一齿轮5033和第二齿轮5034,所述第一齿轮5033和所述第二齿轮5034通过所述滑键与所述转动杆件5031上的齿轮滑槽5032滑动连接,所述第一齿轮5033的所述滑键上设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第一齿轮5033延所述齿轮滑槽5032滑动,所述第二齿轮5034上设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第二齿轮5034和所述第一齿轮5033的所述滑键沿所述齿轮滑槽5032滑动;
所述第一调节机构501包括第一转杆5010,所述第一转杆5010转动连接在所述调节装置安装壳体500内壁底部,所述调节装置安装壳体500侧壁上转动连接有第二转杆5011,所述第二转杆5011轴线与所述第一转杆5010轴线相互垂直,所述第二转杆5011上键连接有第三齿轮5012和第一锥齿轮5013,所述第一转杆5010上键连接有第二锥齿轮5014和第三锥齿轮5015,所述第一锥齿轮5013与所述第二锥齿轮5014相互啮合,所述第二齿轮5034可与所述第三齿轮5012相互啮合,所述调节装置安装壳体500内转动连接有第三转杆5016,所述第三转杆5016上键连接有调节齿5017和第四锥齿轮5018,所述第四锥齿轮5018与所述第三锥齿轮5015相互啮合,所述调节齿5017上设有若干调节推齿5019,若干所述调节推齿5019齿长沿所述调节齿5017圆周方向顺时针逐渐增大;
所述第二调节机构502包括第四转杆5020,所述第四转杆5020轴线与所述第二转杆5011轴线平行,所述第四转杆5020上键连接有第四齿轮5021和蜗杆5022,所述调节装置安装壳体500内转动连接有蜗轮5023、绕线轮5024和过渡轮5025,所述蜗轮5023和所述绕线轮5024同轴,所述绕线轮5024上缠绕有绕线5026,所述绕线5026依次绕过所述过渡轮5025与所述驱动杆402连接。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:使用时,所述第二驱动件驱动所述第二齿轮5034的所述滑键沿所述齿轮滑槽5032滑动,使得所述第二齿轮5034与所述第三齿轮5012相互啮合,所述第一调节机构501开始启动,之后所述驱动筒5030驱动所述转动杆件5031转动,所述转动杆件5031转动带动所述第二齿轮5034转动,所述第二齿轮5034转动带动所述第三齿轮5012转动,所述第三齿轮5012转动带动所述第二转杆5011转动,所述第二转杆5011转动带动所述第一锥齿轮5013转动,所述第一锥齿轮5013转动带动所述第二锥齿轮5014转动,所述第二锥齿轮5014转动带动所述第一转杆5010转动,所述第一转杆5010转动带动所述第三锥齿轮5015转动,所述第三锥齿轮5015转动带动所述第四锥齿轮5018转动,所述第四锥齿轮5018转动带动所述第三转杆5016转动,所述第三转杆5016转动带动所述调节齿5017转动,所述调节齿5017转动带动所述调节推齿5019推动所述驱动杆402,所述调节推齿5019推动所述驱动杆402带动所述执行板401转动,当有混凝土制备材料从所述进料漏斗100进入所述进料通道101后,会落到所述执行板401上,调节所述执行板401的倾斜角度可以控制落入所述搅拌腔体102内的混凝土制备材料的量,混凝土制备材料如铝酸盐水泥、硅灰、微纳米活性材料、石英粉、石英砂和刚玉等的用量决定了混凝土的强度和耐火性等性能,所述用量调节板4和所述执行板调节装置5的设计使得混凝土制备材料不会因用户失手倒多而导致混凝土制备失败,可以有效避免用户操作失误,保证了混凝土的制备质量;
当所述第一调节机构501因故障失效后,所述第二调节机构502工作,所述第二驱动件驱动所述第一齿轮5033的所述滑键沿所述齿轮滑槽5032滑动,使得所述第一齿轮5033和所述第四齿轮5021相互啮合,之后所述驱动筒5030驱动所述转动杆件5031转动,所述转动杆件5031转动带动所述第一齿轮5033转动,所述第一齿轮5033转动带动所述第四齿轮5021转动,所述第四齿轮5021转动带动所述第四转杆5020转动,所述第四转杆5020转动带动所述蜗杆5022转动,所述蜗杆5022转动带动所述蜗轮5023转动,所述蜗轮5023转动带动所述绕线轮5024转动,所述绕线轮5024转动使得所述绕线5026拉动所述驱动杆402,所述驱动杆402被拉动使得所述执行板401倾斜角度发生变化,所述第二调节机构502的设计避免了所述第一调节机构501故障后所述用量调节板4倾斜角度不能调节的情况的发生。
实施例4
在实施例2的基础上,所述搅拌腔体102通过隔板1022被分为搅拌驱动腔体1020和搅拌执行腔体1021,所述搅拌装置3包括搅拌驱动机构300和搅拌执行机构301,所述搅拌驱动腔体1020内设有搅拌驱动机构300,所述搅拌执行腔体1021内设有搅拌执行机构301;
所述搅拌执行机构301包括执行转轴3010,所述执行转轴3010转动连接在所述搅拌腔体102内,所述执行转轴3010位于所述搅拌驱动腔体1020内的一端周向上设有若干啮合齿3011,所述执行转轴3010位于所述搅拌执行腔体1021内的一端设有若干均匀布置的搅拌桨3012;
所述搅拌驱动机构300包括手动驱动机构302和自动驱动机构303,所述手动驱动机构302包括第一导向筒3020,所述第一导向筒3020内滑动连接有第一齿条3021,所述第一齿条3021远离所述第一导向筒3020的一端设有铰链推杆3026,所述铰链推杆3026通过固定杆3027转动连接在所述搅拌驱动腔体1020内,所述搅拌驱动腔体1020侧壁设有槽口3028,所述铰链推杆3026远离所述第一齿条3021的一端伸出所述槽口3028外,所述搅拌驱动腔体1020内转动连接有驱动齿轮3022,所述第一齿条3021与所述驱动齿轮3022相互啮合,所述驱动齿轮3022远离所述第一齿条3021的一端啮合有Z字齿条3023,所述Z字齿条3023与所述执行转轴3010的所述啮合齿3011相互啮合,所述搅拌驱动腔体1020内设有第二导向筒3024,所述Z字齿条3023远离所述驱动齿轮3022的一端滑动连接在所述第二导向筒3024内,所述第一导向筒3020和所述第二导向筒3024内壁底部均设有弹性件3025;
所述自动驱动机构303包括第一带轮3030,所述第一带轮3030键连接在所述执行转轴3010上,所述设备壳体1外设有带轮支架3031,所述带轮支架3031上转动连接有第二带轮3032,所述第一带轮3030和所述第二带轮3032之间设有传送带3033,所述第二带轮3032上设有第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述第二带轮3032转动;
所述隔板1022上套设有混凝土推杆3034,所述混凝土推杆3034包括推台3035和螺纹杆3036,所述推台3035和所述螺纹杆3036固定连接,所述螺纹杆3036与所述隔板1022螺纹连接,所述螺纹杆3036上设有转动驱动件,所述转动驱动件用于驱动所述螺纹杆3036转动,所述隔板1022上设有放置槽3037,所述推台3035放置在所述放置槽3037内。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:自动操作时,所述自动驱动机构303第一驱动件驱动所述第二带轮3032转动,所述第二带轮3032转动带动所述传送带3033传动,所述传送带3033传动带动所述第二带轮3032转动,所述第二带轮3032转动带动所述执行转轴3010转动,所述执行转轴3010转动带动所述搅拌桨3012转动,所述搅拌桨3012转动使得混凝土得以搅拌;
若所述第一驱动件故障或所述自动驱动机构303故障时,可临时采用手动操作;
手动操作时,用户上下来回按压所述铰链推杆3026远离所述第一齿条3021的一端,带动所述铰链推杆3026转动,所述铰链推杆3026转动,所述铰链推杆3026远离所述槽口3028的一端上下拍打所述第一齿条3021带动所述第一齿条3021上下运动,所述第一齿条3021上下移动,带动所述驱动齿轮3022转动,所述驱动齿轮3022转动带动所述Z字齿条3023上下移动,所述Z字齿条3023上下移动带动所述执行转轴3010转动,所述执行转轴3010转动带动所述搅拌桨3012转动,所述搅拌桨3012转动使得混凝土得以搅拌;
当混凝土制备完毕后,所述转动驱动件驱动所述螺纹杆3036转动,由于所述螺纹杆3036与所述隔板1022螺纹连接,带动所述螺纹杆3036向前移动将制备完毕后的混凝土推向所述出料口105;
所述弹性件3025的设计减少了所述Z字齿条3023和所述第一齿条3021与所述第二导向筒3024和所述第一导向筒3020因运动带来的磕碰,所述Z字齿条3023的设计可同时与所述驱动齿轮3022和所述执行转轴3010相互啮合,节约了成本,所述手动驱动机构302的设计避免了停电或所述自动驱动机构303故障等情况下所述搅拌装置3的正常使用。
实施例5
在实施例1或2的基础上,还包括:
混凝土质检系统,所述混凝土质检系统用于对制备完成的混凝土块进行质检,并对不合格的混凝土块发出报警提示,所述混凝土质检系统包括:
第一换能器,所述第一换能器设置在所述混凝土块的一侧,用于发射超声波;
第二换能器,所述第二换能器设置在所述混凝土块远离所述第一换能器的一侧,用于接收所述第一换能器发出的超声波;
第一声波传感器,所述第一声波传感器设置在所述第一换能器上,用于检测所述第一换能器发射的声波的波速;
第二声波传感器,所述第二声波传感器设置在所述第二换能器上,用于检测所述第二换能器接收的声波的波速;
计时器,所述计时器设置在所述第二换能器上,用于检测从所述第一换能器发射声波到所述第二换能器接收到声波所用的时间;
角度传感器,所述角度传感器设置在所述第一换能器上,用于检测所述第一换能器声波发射方向与水平方向的夹角;
湿度传感器,所述湿度传感器设置在所述第一声波传感器上,用于检测所述第一声波传感器周围环境的湿度;
温度传感器,所述温度传感器设置在所述第一声波传感器上,用于检测所述第一声波传感器周围环境的温度;
控制器、报警器,所述控制器与所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、所述湿度传感器、所述温度传感器和所述报警器电连接,所述控制器基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、所述湿度传感器和所述温度传感器控制所述报警器报警基于以下步骤:
步骤一:基于所述湿度传感器、所述温度传感器和公式(1),计算质检周期内所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数:
Figure 306515DEST_PATH_IMAGE051
其中,
Figure 41252DEST_PATH_IMAGE052
为所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数,
Figure 853351DEST_PATH_IMAGE053
为以e为底的自然对数,
Figure 948215DEST_PATH_IMAGE054
为以20为底的对数,
Figure 896579DEST_PATH_IMAGE055
为质检周期内的所述第一换能器所处环境湿度的最大值,即质检周期内所述湿度传感器的最大检测值,
Figure 51486DEST_PATH_IMAGE056
为质检周期内的所述第一换能器所处环境湿度的最小值,即质检周期内所述湿度传感器的最小检测值,
Figure 85301DEST_PATH_IMAGE057
为第i时刻所述湿度传感器的检测值,n为所述质检周期(即所述混凝土质检系统的预设的每个混凝土块的检测时间),
Figure 249435DEST_PATH_IMAGE058
(所述第一换能器发射的超声波受外界环境影响的最小湿度),
Figure 317885DEST_PATH_IMAGE059
为为质检周期内的所述第一换能器所处环境温度的最大值,即质检周期内所述温度传感器的最大检测值,
Figure 909272DEST_PATH_IMAGE060
为质检周期内的所述第一换能器所处环境温度的最小值,即质检周期内所述温度传感器的最小检测值,
Figure 164804DEST_PATH_IMAGE061
为第i时刻所述温度传感器的检测值,
Figure 867050DEST_PATH_IMAGE062
为第一换能器发射的超声波传播的最适环境温度(所述第一换能器发射的超声波受外界环境影响的最小温度);
步骤二: 基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、步骤一和公式(2),计算所述混凝土块的材料强度判断系数:
Figure 55586DEST_PATH_IMAGE063
其中,
Figure 568606DEST_PATH_IMAGE064
为所述混凝土块的材料强度判断系数,
Figure 560702DEST_PATH_IMAGE065
为所述第二声波传感器的检测值,
Figure 817371DEST_PATH_IMAGE066
为所述第一声波传感器的检测值,
Figure 844102DEST_PATH_IMAGE067
为所述第一声波传感器的环境影响修正系数,
Figure 528024DEST_PATH_IMAGE068
为所述第一换能器和所述第二换能器之间的直线距离,
Figure 13275DEST_PATH_IMAGE069
为正弦,
Figure 808056DEST_PATH_IMAGE070
为所述角度传感器的检测值,
Figure 689293DEST_PATH_IMAGE071
为所述计时器的检测值,
Figure 278537DEST_PATH_IMAGE072
为所述混凝土块的预设声波传播速度;
步骤三:所述控制器比较所述混凝土块的材料强度判断系数,若所述混凝土块的材料强度判断系数大于所述混凝土块的预设材料强度判断系数,则所述报警器报警。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:先基于所述湿度传感器、所述温度传感器和公式(1),计算质检周期内所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数,之后基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、步骤一和公式(2),计算所述混凝土块的材料强度判断系数,最后,所述控制器比较所述混凝土块的材料强度判断系数,若所述混凝土块的材料强度判断系数大于所述混凝土块的预设材料强度判断系数,则所述报警器报警,所述混凝土质检系统的设计可以及时的对混凝土的质量进行判断,当报警器报警时工作人员将质量不合格的混凝土及时的挑出来避免其流入市场,所述第一声波传感器的环境影响修正系数的计算和
Figure 808056DEST_PATH_IMAGE070
(所述第一换能器声波发射方向与水平方向的夹角)的引入,使得所述混凝土块的材料强度判断系数的计算值更加的精确。
实施例6
在实施例1或2的基础上,还包括:
堵塞报警系统,所述堵塞报警系统设置在所述进料通道101内,用于监测所述进料通道101是否堵塞,所述堵塞报警系统包括:
超声波传感器,所述超声波传感器设置在所述进料通道101靠近所述搅拌腔体102的一侧,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,通过所述进料通道101掉入所述搅拌腔体102的混凝土制备材料的体积;所述目标时间段为从用户向所述进料通道101投入混凝土制备物料,到混凝土制备物料停止落到所述搅拌腔体102的时间;
第一光电传感器,所述第一光电传感器设置在所述进料通道101进口处,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,所述进料通道101进口处通过的混凝土制备材料的通过速度;
第二光电传感器,所述第二光电传感器设置在所述进料通道101靠近所述搅拌腔体102的一侧,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,所述进料通道101靠近所述搅拌腔体102的一侧通过的混凝土制备材料的通过速度;
报警提示单元,所述报警提示单元与所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器电连接;
基于所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器,计算所述进料通道101的实际堵塞系数:
Figure 578118DEST_PATH_IMAGE074
其中,
Figure 579441DEST_PATH_IMAGE075
为所述进料通道101的实际堵塞系数,
Figure 605165DEST_PATH_IMAGE076
为所述进料通道101内的环境阻力系数(取值为0.81-0.92),
Figure 793570DEST_PATH_IMAGE077
为所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的综合测量误差系数(取值为0.95-0.98),
Figure 195733DEST_PATH_IMAGE078
为所述超声波传感器的检测值,
Figure 51562DEST_PATH_IMAGE079
为实际投入所述进料通道101内的所述混凝土制备材料的体积,e为自然数,取值为2.72,
Figure 248188DEST_PATH_IMAGE080
为第一光电传感器的检测值,
Figure 189468DEST_PATH_IMAGE081
为第二光电传感器的检测值;
若所述进料通道101的实际堵塞系数大于所述进料通道101的堵塞系数阈值时,证明所述进料通道101堵塞,所述报警提示单元提示用户对所述进料通道101进行清理。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:所述堵塞报警系统的设计避免了所述进料通道101的堵塞,使得所述进料通道101堵塞时可以及时的提示用户对其进行清理。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种耐火型超高性能混凝土的制备设备,其特征在于,包括:
设备壳体(1),所述设备壳体(1)从上到下依次为进料漏斗(100)、进料通道(101)和搅拌腔体(102),所述搅拌腔体(102)内设有搅拌装置(3),所述搅拌装置(3)用于搅拌混凝土,所述设备壳体(1)底部设有移动轮(2),所述设备壳体(1)上开设有进水口(103)和出料口(105),所述搅拌腔体(102)上设置加热器(104);
所述制备设备还包括:
堵塞报警系统,所述堵塞报警系统设置在所述进料通道(101)内,用于监测所述进料通道(101)是否堵塞,所述堵塞报警系统包括:
超声波传感器,所述超声波传感器设置在所述进料通道(101)靠近所述搅拌腔体(102)的一侧,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,通过所述进料通道(101)掉入所述搅拌腔体(102)的混凝土制备材料的体积;所述目标时间段为从用户向所述进料通道(101)投入混凝土制备物料,到混凝土制备物料停止落到所述搅拌腔体(102)的时间;
第一光电传感器,所述第一光电传感器设置在所述进料通道(101)进口处,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,所述进料通道(101)进口处通过的混凝土制备材料的通过速度;
第二光电传感器,所述第二光电传感器设置在所述进料通道(101)靠近所述搅拌腔体(102)的一侧,用于检测在当前次投放过程的目标时间段内,所述进料通道(101)靠近所述搅拌腔体(102)的一侧通过的混凝土制备材料的通过速度;
报警提示单元,所述报警提示单元与所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器电连接;
基于所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器,计算所述进料通道(101)的实际堵塞系数:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为所述进料通道(101)的实际堵塞系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为所述进料通道(101)内的环境阻力系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为所述超声波传感器、所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的综合测量误差系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为所述超声波传感器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为实际投入所述进料通道(101)内的所述混凝土制备材料的体积,e为自然数,取值为2.72,
Figure DEST_PATH_IMAGE014
为第一光电传感器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为第二光电传感器的检测值;
若所述进料通道(101)的实际堵塞系数大于所述进料通道(101)的堵塞系数阈值时,证明所述进料通道(101)堵塞,所述报警提示单元提示用户对所述进料通道(101)进行清理;
所述进料通道(101)内固定连接有杆件(400),所述杆件(400)上转动连接有用量调节板(4),所述用量调节板(4)包括执行板(401)和固定连接在所述执行板(401)上的驱动杆(402),所述进料通道(101)侧壁设有导向槽(403),所述导向槽(403)用于所述驱动板(402)的上下导向,所述驱动杆(402)位于所述进料通道(101)外的一端设有执行板调节装置(5),所述执行板调节装置(5)用于所述调节所述执行板(401)的倾斜角度;
所述执行板调节装置(5)包括调节装置安装壳体(500),所述调节装置安装壳体(500)内设有驱动主体(503)、第一调节机构(501)和第二调节机构(502),所述驱动主体(503)用于驱动所述第一调节机构(501)和所述第二调节机构(502)工作;
所述驱动主体(503)包括驱动筒(5030),所述驱动筒(5030)内壁转动连接有转动杆件(5031),所述驱动筒(5030)可驱动所述转动杆件(5031)转动,所述转动杆件(5031)位于所述驱动筒(5030)外的一端滑键连接有第一齿轮(5033)和第二齿轮(5034),所述第一齿轮(5033)和所述第二齿轮(5034)通过所述滑键与所述转动杆件(5031)上的齿轮滑槽(5032)滑动连接,所述第一齿轮(5033)的所述滑键上设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第一齿轮(5033)沿 所述齿轮滑槽(5032)滑动,所述第二齿轮(5034)上设有第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第二齿轮(5034)和所述第一齿轮(5033)的所述滑键沿所述齿轮滑槽(5032)滑动;
所述第一调节机构(501)包括第一转杆(5010),所述第一转杆(5010)转动连接在所述调节装置安装壳体(500)内壁底部,所述调节装置安装壳体(500)侧壁上转动连接有第二转杆(5011),所述第二转杆(5011)轴线与所述第一转杆(5010)轴线相互垂直,所述第二转杆(5011)上键连接有第三齿轮(5012)和第一锥齿轮(5013),所述第一转杆(5010)上键连接有第二锥齿轮(5014)和第三锥齿轮(5015),所述第一锥齿轮(5013)与所述第二锥齿轮(5014)相互啮合,所述第二齿轮(5034)可与所述第三齿轮(5012)相互啮合,所述调节装置安装壳体(500)内转动连接有第三转杆(5016),所述第三转杆(5016)上键连接有调节齿(5017)和第四锥齿轮(5018),所述第四锥齿轮(5018)与所述第三锥齿轮(5015)相互啮合,所述调节齿(5017)上设有若干调节推齿(5019),若干所述调节推齿(5019)齿长沿所述调节齿(5017)圆周方向顺时针逐渐增大;
所述第二调节机构(502)包括第四转杆(5020),所述第四转杆(5020)轴线与所述第二转杆(5011)轴线平行,所述第四转杆(5020)上键连接有第四齿轮(5021)和蜗杆(5022),所述调节装置安装壳体(500)内转动连接有蜗轮(5023)、绕线轮(5024)和过渡轮(5025),所述蜗轮(5023)和所述绕线轮(5024)同轴,所述绕线轮(5024)上缠绕有绕线(5026),所述绕线(5026)依次绕过所述过渡轮(5025)与所述驱动杆(402)连接。
2.根据权利要求1所述的一种耐火型超高性能混凝土的制备设备,其特征在于,还包括:
混凝土质检系统,所述混凝土质检系统用于对制备完成的混凝土块进行质检,并对不合格的混凝土块发出报警提示,所述混凝土质检系统包括:
第一换能器,所述第一换能器设置在所述混凝土块的一侧,用于发射超声波;
第二换能器,所述第二换能器设置在所述混凝土块远离所述第一换能器的一侧,用于接收所述第一换能器发出的超声波;
第一声波传感器,所述第一声波传感器设置在所述第一换能器上,用于检测所述第一换能器发射的声波的波速;
第二声波传感器,所述第二声波传感器设置在所述第二换能器上,用于检测所述第二换能器接收的声波的波速;
计时器,所述计时器设置在所述第二换能器上,用于检测从所述第一换能器发射声波到所述第二换能器接收到声波所用的时间;
角度传感器,所述角度传感器设置在所述第一换能器上,用于检测所述第一换能器声波发射方向与水平方向的夹角;
湿度传感器,所述湿度传感器设置在所述第一声波传感器上,用于检测所述第一声波传感器周围环境的湿度;
温度传感器,所述温度传感器设置在所述第一声波传感器上,用于检测所述第一声波传感器周围环境的温度;
控制器、报警器,所述控制器与所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、所述湿度传感器、所述温度传感器和所述报警器电连接,所述控制器基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、所述湿度传感器和所述温度传感器控制所述报警器报警基于以下步骤:
步骤一:基于所述湿度传感器、所述温度传感器和公式(1),计算质检周期内所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数:
Figure DEST_PATH_IMAGE018
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为所述第一换能器发射的超声波的环境影响修正系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE022
为以e为底的自然对数,
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为以20为底的对数,
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为质检周期内的所述第一换能器所处环境湿度的最大值,即质检周期内所述湿度传感器的最大检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为质检周期内的所述第一换能器所处环境湿度的最小值,即质检周期内所述湿度传感器的最小检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为第i时刻所述湿度传感器的检测值,n为所述质检周期,
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为所述第一换能器发射的超声波传播的最适环境湿度,
Figure DEST_PATH_IMAGE034
为质检周期内的所述第一换能器所处环境温度的最大值,即质检周期内所述温度传感器的最大检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为质检周期内的所述第一换能器所处环境温度的最小值,即质检周期内所述温度传感器的最小检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为第i时刻所述温度传感器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE040
为第一换能器发射的超声波传播的最适环境温度;
步骤二:基于所述第一换能器、所述第二换能器、所述第一声波传感器、所述第二声波传感器、所述计时器、所述角度传感器、步骤一和公式(2),计算所述混凝土块的材料强度判断系数:
Figure DEST_PATH_IMAGE042
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE044
为所述混凝土块的材料强度判断系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE046
为所述第二声波传感器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE048
所述第一声波传感器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为所述第一声波传感器的环境影响修正系数,
Figure DEST_PATH_IMAGE052
为所述第一换能器和所述第二换能器之间的直线距离,
Figure DEST_PATH_IMAGE054
为正弦,
Figure DEST_PATH_IMAGE056
为所述角度传感器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE058
为所述计时器的检测值,
Figure DEST_PATH_IMAGE060
为所述混凝土块的预设声波传播速度;
步骤三:所述控制器比较所述混凝土块的材料强度判断系数,若所述混凝土块的材料强度判断系数大于所述混凝土块的预设材料强度判断系数,则所述报警器报警。
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