CN113984536A - 一种砼试件的抗压性能测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于砼试件性能试验的技术领域，更具体地，涉及一种砼试件的抗压性能测试系统及其测试方法，包括基座，所述基座上安装有用于测量砼试件边长尺寸的测量装置、用于对完成边长尺寸测量的砼试件进行抗压测试的压力试验装置、用于清除压力试验装置上完成抗压测试的砼试件碎块的清扫机构及控制系统，所述清扫机构安装在压力试验装置上，所述控制系统与测量装置、压力试验装置均信号连接。通过尺寸数据、压力试验装置传输来的抗压试验数据，并将砼试件的尺寸数据与抗压试验数据相结合进行分析，来判断该砼试件的抗压性能是否合格，使得试验结果更加客观及更具参考意义。

Description

一种砼试件的抗压性能测试系统及其测试方法

技术领域

本发明属于砼试件性能试验的技术领域，更具体地，涉及一种砼试件的抗压性能测试系统及其测试方法。

背景技术

混凝土的抗压强度指标是最重要的强度指标。一般规定以立方体状的砼试件测定混凝土的抗压强度，并将其作为评定混凝土强度等级的依据。

在公开号为CN112082873A的中国发明专利中，公开了一种混凝土抗压强度检测装置及方法，该方法包括利用液压设备再次沿着钢立柱，将顶部压板逐步下放至砼试块顶部，此时某一个顶紧槽中的顶压板与砼试块刚好接触，电脑控制台中刚好显示一个砼试块的压力度数。按照应变控制室的加载方式逐步加载，直到电脑控制台中将所有砼试块的压力度数显示出来，液压设备及时暂停。将液压缸通过液压设备导线连接到电脑控制台，然后对电脑控制台的压力全部做清零处理，并重启应变控制式的加载方式，利用电脑控制台记录下压力、应力以及位移、应变，直到砼试块全部破坏，完成对混凝土抗压强度的检测工作。

上述现有技术中的混凝土抗压强度检测方法，其在进行抗压试验前未进行砼试件的尺寸测量，由于试件尺寸高度的因素影响，把试件压碎的最大力值不同，计算出的抗压强度值也不同，因此上述现有技术难以较为客观地评价砼试件的抗压强度。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的混凝土抗压强度检测装置及方法难以客观准确地反映待测砼试件的抗压强度的问题，提供一种砼试件的抗压性能测试系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种砼试件抗压性能测试系统，包括基座，所述基座上安装有用于测量砼试件边长尺寸的测量装置、用于对完成边长尺寸测量的砼试件进行抗压测试的压力试验装置、用于清除压力试验装置上完成抗压测试的砼试件碎块的清扫机构及控制系统，所述清扫机构安装在压力试验装置上，所述控制系统与测量装置、压力试验装置均信号连接。本测试系统使用时，砼试件在测量装置中完成尺寸测量，再进入压力试验装置中进行抗压测试；清扫机构清除压力试验装置上完成抗压测试的砼试件碎块，控制系统接收测量装置传输来的尺寸数据、压力试验装置传输来的抗压试验数据，并将砼试件的尺寸数据与抗压试验数据相结合进行分析，判断该砼试件的抗压性能是否合格。

本发明中，测量装置用于测量砼试件的边长尺寸，将完成边长尺寸测量的砼试件置于压力试验装置内，压力试验装置对该砼试件进行抗压性能试验，控制系统接收测量装置传输来的尺寸数据、压力试验装置传输来的抗压试验数据，并将砼试件的尺寸数据与抗压试验数据相结合进行分析，并判断该砼试件的抗压性能是否合格，结合砼试件的尺寸对该砼试件的抗压性能进行判断，使得试验结果更加客观及更具参考意义；压力试验装置完成对一个砼试件的试验后，清扫机构将压力试验装置上的砼碎块进行清除，防止压力试验装置上的砼碎块对下一次的试验造成不良影响；测量装置、压力试验装置、控制系统皆集成安装于基座上，形成高度集成化的系统，既可以高效、精确地完成砼试件的抗压性能测试，同时又结构紧凑，缩短了砼试件在各装置之间的转运时间，提升试验效率。

进一步地，所述压力试验装置包括用于向砼试件施加压力的作动件与用于承托砼试件的承载台，所述承载台安装在基座上，所述作动件安装在承载台上方；所述清扫机构包括驱动件、推板及排刷，所述排刷及推板依次安装在驱动件的输出端上，所述驱动件安装在承载台上。

进一步地，所述清扫机构还包括用于向承载台吹出气流的吹气组件，所述吹气组件安装在驱动件的输出端与排刷之间。

进一步地，所述推板的两端朝向驱动件的输出端的运动方向弯折。

进一步地，所述承载台的顶壁上设置有用于放置待测砼试件的试验区，所述试验区的两侧安装有挡板，所述清扫机构安装在两个挡板之间。

进一步地，所述测量装置包括作业台、第一激光测距仪、第二激光测距仪及第三激光测距仪，所述作业台的顶壁设置有与作业台顶面垂直的第一基准面及第二基准面，所述第二基准面与第一基准面相互垂直，所述第一基准面与第二基准面在作业台的顶壁围设有用于放置砼试件的检测区；所述第一激光测距仪位于第一基准面对面，可向第一基准面垂直发射激光，所述第二激光测距仪位于第二基准面对面，可向第二基准面垂直发射激光，所述第三激光测距仪位于检测区上方，可向检测区垂直发射激光。

进一步地，所述作业台上还设有支架，支架的自由端位于所述检测区上方，在支架的自由端上还设有用于扫描读取砼试件上的信息标识码的扫码器，且扫码器与控制系统信号连接；所述第三激光测距仪也设置在支架的自由端上。

进一步地，还包括用于运输砼试件碎块的输送带，所述输送带设置在压力试验装置旁侧且靠近砼试件被清扫机构清除而从压力试验装置上掉落的位置处。

本发明还提供一种砼试件的抗压性能测试方法，包括如下步骤：

S1.将待测砼试件的配方信息数据录入至控制系统；

S2.测量待测砼试件的尺寸，并将测得的尺寸数据录入至控制系统；

S3.将砼试件放置在压力试验装置内进行抗压试验，试验结束后将所得数据录入至控制系统；

S4.控制系统通过砼试件的尺寸数据、砼试件的抗压试验结果数据及砼试件的配方信息数据判断该砼试件的抗压性能是否合格，并输出试验结论及报告。

进一步地，所述S3中，还包括完成抗压试验后，利用清扫机构清除压力试验装置上的砼试件碎块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.在对砼试件进行抗压性能试验前，对砼试件进行尺寸测量，从而能够结合砼试件的尺寸对该砼试件的抗压性能进行判断，使得试验结果更加客观及更具参考意义；

2.通过扫码器扫描该砼试件外壁上印刷的信息码，使得该砼试件的配方信息能够录入至控制系统内，使得控制系统能够通过砼试件的配方、尺寸并结合砼试件的抗压试验数据来判断该砼试件的抗压性能，从而进一步提升了评判砼试件抗压性能的准确客观性；

3.清扫机构中具有吹气组件，能够将承载台上的微小砼碎屑清除，进一步保证了压力试验装置在完成一次抗压试验后，承载台上能够保持干净，防止压力试验装置在进行下一次抗压试验装置时，砼碎屑对试验结果造成不良影响。

附图说明

图1为本发明实施例一种砼试件的抗压性能测试系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一种砼试件的抗压性能测试系统中压力试验装置的整体结构示意图；

图3为本发明实施例一种砼试件的抗压性能测试系统中清扫机构的整体结构示意图；

图4为本发明实施例一种砼试件的抗压性能测试系统中测量装置的整体结构示意图；

图5为本发明实施例一种砼试件的抗压性能测试方法的流程图。

附图标注：1、基座；2、机器手；3、测量装置；31、作业台；32、第一激光测距仪；33、第二激光测距仪；34、第三激光测距仪；35、第一基准块；351、第一基准面；36、第二基准块；361、第二基准面；37、检测区；38、扫码器；39、支架；4、压力试验装置；41、承载台；411、试验区；42、作动件；43、挡板；5、清扫机构；51、驱动件；52、推板；53、排刷；54、吹气组件；541、配流块；542、出气孔；543、输气管；6、控制系统；7、输送带。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例

参照图1-4，为本发明一种砼试件的抗压性能测试系统的实施例，包括基座1，基座1上安装有用于测量砼试件边长尺寸的测量装置3、用于对完成边长尺寸测量的砼试件进行抗压测试的压力试验装置4、用于清除压力试验装置4上完成抗压测试的砼试件碎块的清扫机构5及控制系统6，清扫机构5安装在压力试验装置4上，控制系统6与测量装置3、压力试验装置4均信号连接；砼试件在测量装置3中完成尺寸测量，再转运至压力试验装置4中进行抗压测试。

具体来说，压力试验装置4、测量装置3、清扫机构5及控制系统6皆安装在基座1的顶壁，压力试验装置4位于基座1长度方向的一端，测量装置3位于基座1宽度方向的一端，基座1顶壁上还安装有机器手2，机器手2与压力试验装置4相对设置，机器手2用于抓取并转运砼试件，使得砼试件在压力试验装置4与测量装置3之间移动。基座1呈长方体状，机器手2、测量装置3及压力试验装置4沿基座1的长度方向依次排列，控制系统6与压力试验装置4沿基座1的宽度方向排列。

在其中一个实施例中，压力试验装置4包括用于向砼试件施加压力的作动件42与用于承托砼试件的承载台41，承载台41安装在基座1上，压力试验装置4安装在承载台41上方；清扫机构5包括驱动件51、推板52及排刷53，排刷53及推板52依次安装在驱动件51的输出端上，驱动件51安装在承载台41上。

具体来说，作动件42为液压缸，承载台41安装在基座1的顶面，承载台41的顶面呈长方形，作动件42安装在承载台41的上方，作动件42的输出方向与承载台41的顶面垂直。承载台41内设置有压力传感器，其用于感受承载台41的顶面所受压力，并将压力数据传输至控制系统6。清扫机构5中的驱动件51可以是电缸、液压缸或气缸，本实施例中优选为气缸。驱动件51安装在承载台41顶面的一端，驱动件51的输出方向与承载台41顶面的长度方向平行。推板52及排刷53皆呈长方形，排刷53、推板52依次安装在驱动件51的输出端上，且推板52与排刷53的长度方向与承载台41顶面的宽度方向平行，推板52的底部、排刷53的刷毛与承载台41的顶面滑动贴合。推板52用于将较大的砼试件推出承载台41的顶面，排刷53用于将较为细碎的砼试件扫除。

在其中一个实施例中，清扫机构5还包括用于向承载台41吹出气流的吹气组件54，吹气组件54、排刷53及推板52依次安装在驱动件51的输出端上，且吹气组件54、排刷53及推板52沿驱动件51的输出方向排列。

具体来说，吹气组件54包括内部呈空心的配流块541及出气孔542，配流块541呈长方形，配流块541、排刷53、推板52依次安装在驱动件51的输出端上，且配流块541的长度方向与驱动件51的输出方向垂直，多个出气孔542设置在配流块541的底部，且沿配流块541的长度方向排列，配流块541的顶部安装有两个与配流块541内连通的输气管543，输气管543与外界的压缩气瓶连接。当压力试验装置4完成对一个砼试件的试验，启动驱动件51，驱动件51的输出端带动推板52、排刷53及配流块541朝向远离驱动件51的方向移动，移动的过程中，推板52将较大块的砼碎块推走、排刷53将较细小的碎屑刷走，配流块541上的出气孔542吹出的气流将承载台41上的微小砼碎屑清除，从而能够使得承载台41顶面在进行下一次抗压试验前尽可能地保持清洁，防止压力试验装置在进行下一次抗压试验装置时，砼碎屑对试验结果造成不良影响。

在其中一个实施例中，推板52的两端朝向驱动件51的输出方向弯折。从而使得推板52在推扫承载台41顶面的碎屑时，能够使得处于边缘位置处的碎屑朝向中间靠拢，防止碎屑移动至承载台41的边缘而未被顺利清除。

在其中一个实施例中，承载台41的顶壁上设置有用于放置待测砼试件的试验区411，试验区411的两侧安装有挡板43，两个挡板43之间具有间隔，清扫机构5安装在两个挡板43之间。承载台41的顶壁设置有长方形的试验区411，试验区411的长度方向与承载台41顶面的长度方向相同，两个挡板43沿试验区411的宽度方向排列设置在试验区411的旁侧，且挡板43的长度方向与试验区411的长度方向相同。挡板43能够防止砼试件在进行抗压试验时，砼碎块从压力试验装置4的两侧飞溅，同时能够防止清扫机构5在作业时，砼碎块从承载台41顶面的侧面掉落。

在其中一个实施例中，测量装置3包括作业台31、第一激光测距仪32、第二激光测距仪33及第三激光测距仪34，作业台31的顶壁设置有与作业台31顶面垂直的第一基准面351及第二基准面361，第二基准面361与第一基准面351相互垂直，第一基准面351与第二基准面361在作业台31的顶壁围设有用于放置砼试件的检测区37；第一激光测距仪32位于第一基准面351对面，可向第一基准面351垂直发射激光，第二激光测距仪33位于第二基准面361对面，可向第二基准面361垂直发射激光，第三激光测距仪34位于检测区37上方，可向检测区37垂直发射激光。

具体来说，作业台31顶壁上设置有一长方形检测区37，作业台31顶壁在检测区37的周侧安装有第一基准块35与第二基准块36，第一基准块35、第二基准块36皆呈长方体状，第一基准块35与第二基准块36分别位于检测区37的两个邻边，且第一基准块35与第二基准块36朝向检测区37的侧面分别为第一基准面351、第二基准面361，从而使得第一基准面351、第二基准面361相互垂直。第一激光测距仪32安装在与第一基准面351垂直相对的位置处，使得第一激光测距仪32发出的激光能够与第一基准面351相垂直，第二激光测距仪33安装在与第二基准面361垂直相对的位置处，使得第二激光测距仪33发出的激光能够与第二基准面361相垂直。作业台31上还安装有支架39，第三激光测距仪34活动安装在支架39上。支架39安装在作业台31顶壁，第三激光测距仪34安装在支架39顶部，同时位于检测区37的上方，第三激光测距仪34发出的激光朝向检测区37垂直射出。

在其中一个实施例中，作业台31上还设有支架39，支架39的一端安装在作业台31上，另一端为自由端，且自由端延伸至检测区37上方，在支架39的自由端上还设有用于扫描读取砼试件上的信息标识码的扫码器38，且扫码器38与控制系统6信号连接；第三激光测距仪34也设置在支架39的自由端上。扫码器38为扫码枪，扫码器38安装在支架39上，扫码器38的发射端朝向检测区37设置。通过扫码器38扫描该砼试件外壁上印刷的信息码，使得该砼试件的配方信息能够录入至控制系统6内，使得控制系统6能够通过砼试件的配方、尺寸并结合砼试件的抗压试验数据来判断该砼试件的抗压性能，从而进一步提升了评判砼试件抗压性能的准确客观性。

在其中一个实施例中，还包括用于运输砼试件碎块的输送带7，输送带7设置在压力试验装置4旁侧且靠近砼试件被清扫机构5清除而从压力试验装置4上掉落的位置处。具体来说，输送带7的输送方向与驱动件51的输出方向垂直。输送带7设置在靠近承载台41远离驱动件51的一端，从而使得驱动件51通过推板52、排刷53、吹气组件54将砼碎块从承载台41上推落时，砼碎块能够恰好掉落在输送带7上，输送带7再将掉落的砼碎块输送至设定位置，从而便于集中收集废料。

参照图5，为利用上述测试系统测试砼试件抗压性能的方法，包括如下步骤：

S1.机器手2将待测砼试件放置在作业台31上的检测区37，且砼试件的的两个邻面与第一基准面351、第二基准面361相贴合；扫码器38扫描砼试件上的信息码，将该砼试件的配方信息输入至控制系统6；

S2.将第一基准面351、第二基准面361、检测区37平面作为基准平面，分别记为X面、Y面及Z面；将第一激光测距仪32的发射端作为基准点A，第二激光测距仪33的发射端作为基准点B，第三激光测距仪34的发射端作为基准点C；将砼试件与第一基准面351相对的侧面记为X’面，与第二基准面361相对的侧面记为Y’面，与作业台31顶壁相对的侧面记为设为Z’面；

第一激光测距仪32测量发射端与第一基准面351之间的距离，记为AX，第二激光测距仪33测量发射端与第二基准面361之间的距离，记为BY，第三激光测距仪34测量发射端与检测区37平面之间的距离，记为CZ，并将上述数据输入控制系统6；

第一激光测距仪32测量发射端与X’面之间的距离，记为AX’，第二激光测距仪33测量发射端与Y’面之间的距离，记为BY’，第三激光测距仪34测量发射端与Z’面之间的距离，记为CZ’，并将上述数据输入控制系统6；

控制系统6计算X面与X’面之间的距离XX’：

XX’＝AX-AX’

Y面与Y’面之间的距离YY’：

YY’＝BY-BY’

Z面与Z’面之间的距离ZZ’：

ZZ’＝CZ-CZ’

则XX’、YY’、ZZ’的数值即为该待测砼试件的长、宽、高的尺寸，并将签署尺寸数据输入至控制系统6；

S3.机器手2将砼试件从测量装置3上搬运至承载台41上的试验区411，并启动作动件42，开始抗压试验，试验结束后将砼试件的承压数据数据录入至控制系统6，然后启动驱动件51，将承载台41上的砼碎块清扫推落至输送带7上，输送带7将砼碎块运送至设定位置，以便于对下一块砼试件进行试验；

S4.控制系统6通过砼试件的尺寸数据、砼试件的抗压试验结果数据及砼试件的配方信息数据判断该砼试件的抗压性能是否合格，并输出试验结论及报告。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，包括基座(1)，所述基座(1)上安装有用于测量砼试件边长尺寸的测量装置(3)、用于对完成边长尺寸测量的砼试件进行抗压测试的压力试验装置(4)、用于清除压力试验装置(4)上完成抗压测试的砼试件碎块的清扫机构(5)及控制系统(6)，所述清扫机构(5)安装在压力试验装置(4)上，所述控制系统(6)与测量装置(3)、压力试验装置(4)均信号连接。

2.根据权利要求1所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，所述压力试验装置(4)包括用于向砼试件施加压力的作动件(42)与用于承托砼试件的承载台(41)，所述承载台(41)安装在基座(1)上，所述作动件(42)安装在承载台(41)上方；所述清扫机构(5)包括驱动件(51)、推板(52)及排刷(53)，所述排刷(53)及推板(52)依次安装在驱动件(51)的输出端上，所述驱动件(51)安装在承载台(41)上。

3.根据权利要求2所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，所述清扫机构(5)还包括用于向承载台(41)吹出气流的吹气组件(54)，所述吹气组件(54)安装在驱动件(51)的输出端与排刷(53)之间。

4.根据权利要求2所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，所述推板(52)的两端朝向驱动件(51)的输出端的运动方向弯折。

5.根据权利要求2所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，所述承载台(41)的顶壁上设置有用于放置待测砼试件的试验区(411)，所述试验区(411)的两侧安装有挡板(43)，所述清扫机构(5)安装在两个挡板(43)之间。

6.根据权利要求1所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，所述测量装置(3)包括作业台(31)、第一激光测距仪(32)、第二激光测距仪(33)及第三激光测距仪(34)，所述作业台(31)的顶部设置有与作业台(31)顶面均垂直的第一基准面(351)及第二基准面(361)，所述第二基准面(361)与第一基准面(351)相互垂直，所述第一基准面(351)与第二基准面(361)在作业台(31)的顶部围设有用于放置砼试件的检测区(37)；所述第一激光测距仪(32)位于第一基准面(351)对面，可向第一基准面(351)垂直发射激光，所述第二激光测距仪(33)位于第二基准面(361)对面，可向第二基准面(361)垂直发射激光，所述第三激光测距仪(34)位于检测区(37)上方，可向检测区(37)垂直发射激光。

7.根据权利要求6所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，所述作业台(31)上还设有支架(39)，支架(39)的自由端位于所述检测区(37)上方，在支架(39)的自由端上还设有用于扫描读取砼试件上的信息标识码的扫码器(38)，且扫码器(38)与控制系统(6)信号连接；所述第三激光测距仪(34)也设置在支架(39)的自由端上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的砼试件抗压性能测试系统，其特征在于，还包括用于运输砼试件碎块的输送带(7)，所述输送带(7)设置在压力试验装置(4)旁且靠近砼试件被清扫机构(5)清除从压力试验装置(4)上掉落的位置处。

9.一种利用如权利要求1-8任一项所述的测试系统测试砼试件抗压性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将待测砼试件的配方信息数据录入至控制系统(6)；

S2.测量待测砼试件的尺寸，并将测得的尺寸数据录入至控制系统(6)；

S3.将砼试件放置在压力试验装置(4)内进行抗压试验，试验结束后将所得数据录入控制系统(6)；

S4.控制系统(6)通过砼试件的尺寸数据、砼试件的抗压试验结果数据及砼试件的配方信息数据判断该砼试件的抗压性能是否合格，并输出试验结论及报告，试验结束。

10.根据权利要求9所述的测试砼试件抗压性能的方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括完成抗压试验后，利用清扫机构(5)清除压力试验装置(4)上的砼试件碎块。

Images