CN114872173A - 一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统 - Google Patents

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Abstract

一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，该测量系统包括电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统、PC计算机系统，PC计算机系统通过连接电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统和温湿度控制系统实现控制。本发明通过设置的铜片和箱体等的配合使用，能够调节铜片之间的间距，箱体内的温度、湿度，测试的时间，同时可以通过更换模具、铜片尺寸，改变固化物的几何尺寸、铜片的形状和面积，以适应不同使用要求，解决了现有设备存在电阻率测量不准确问题，实时监测电阻变化，具有准确性高，性能稳定等优点。

Description

一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统
技术领域
本发明属于飞灰特性研究技术领域，具体为一种能有效设定控制不同养护温度、湿度和养护时间下的水泥固化飞灰电阻率测量装置系统，适用于水泥固化飞灰定量科研试验。
背景技术
飞灰是生活垃圾焚烧产生的灰烬，含有重金属及二恶英等毒性成分，无法直接填埋，目前较多的处治方法是在飞灰中掺入水泥，并加一定比例的水形成飞灰水泥固化物，然后再进行填埋。水泥通过一定的物理化学作用固定重金属，减小其毒性和对环境的影响。已有研究表明，电阻率可以快速无损的衡量飞灰水泥固化物的毒性风险，但是如何快速准确测定其电阻率还有待研究；目前试验研究的方法主要是先将飞灰、水泥、水三者按设定比例混合，形成流动状膏体倒入模具，拆模后进行一定条件的养护，养护时间结束后利用电阻测试仪(LCR数字电桥)进行测试，测试时先在固化物两侧涂抹一定的导电膏，再将连接好电阻测试仪的铜片紧贴块状固化物两侧，并施加一定力保证接触紧密，读取电阻测试结果，再根据几何尺寸计算其电阻率。
但是由于极化作用、压敏效应以及固化物在测试过程中的变形和含水量变化，测定结果十分不稳定，很难准确测定其电阻率。与此同时，养护条件也会对电阻率有较大影响；现有设备存在测定电阻率时养护条件改变的情况(比如测量时打开养护箱导致湿度温度瞬间变化)，对电阻率测试有一定的影响。
因此，有必要研发一种能准确测量不同养护温度和湿度的水泥固化飞灰电阻率测量仪。
发明内容
为了克服现有技术上的不足，为此，本发明目的在于提供一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，该仪器将养护装置和电阻率测量装置整合在一起，同时在PC和多个子系统作用下，既解决了自动化问题，同时可以测量不同养护条件下的电阻率，测量精确高，以探究养护条件对电阻率的影响。
技术方案
一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：该测量系统包括电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统、PC计算机系统，其中：所述电阻测量仪置于试验操作台上；所述水泥固化养护装置安置于所述电阻测量仪顶部；所述铜片自动限位及间距读取系统用于调节和变更测试参数；所述振捣找平系统用于在水泥固化灰飞混合液倒入到水泥固化养护装置进行固化过程中，对飞灰模具进行振捣和找平，以确保支模质量以及飞灰模具处于水平；所述温湿度控制系统用于调控测试的温湿度；所述PC计算机系统连接电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统，负责管理它们的工作。
为实现上述目的，本发明提供一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，安装工作于试验室内；包括电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统、PC计算机系统，其中：所述电阻测量仪为现有设备，置于试验操作台上。所述水泥固化养护装置安置于所述电阻测量仪顶部；所述铜片自动限位及间距读取系统包括步进电机卷轴、卷带、距离传感器；所述振捣找平系统包括振捣找平器；所述温湿度控制系统包括温度传感器、湿度传感器、加湿管水泵；所述PC计算机系统包括计算模块、显示模块，PC计算机系统连接电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统，负责管理它们的工作。
进一步地，水泥固化养护装置包括透明箱体、飞灰模具、加热管、加湿管、加湿管水泵、铜片、金属导杆、铜片夹具和支撑机构；其中，所述透明箱体安置于电阻测量仪上部。
进一步地，透明箱体内部布置飞灰模具。
进一步地，飞灰模具底部磁铁与设置在透明箱体内底部的支撑机构相互吸附固定，所述的飞灰模具四周外侧靠近顶部位置布置一圈加湿管，靠近底部位置布置一圈加热管；所述的加湿管通过加湿管水泵及预留管道外接口与外部水箱连通；所述的金属导杆通过两端的竖向支杆横向架空布设于飞灰模具的上方位置，在金属导杆上以一定间距固定两个铜片夹，在铜片夹上固定铜片并将其置于飞灰模具的内部。
进一步地，电阻测量仪包括测量仪本体、测量仪操作台、测量仪调节旋钮、测量仪显示屏；其中，所述的测量仪操作台、测量仪调节旋钮和测量仪显示屏安装于测量仪本体上。
进一步地，透明箱体的顶部设置箱盖，在箱体的内壁四周设置支架用于支撑加热管和加湿管，在加湿管上等距布置小孔。
进一步地，飞灰模具为一顶部开口的方形箱体，箱体四周的侧板以及底板上开若干小孔，在底板上固定磁铁。
进一步地，支撑机构包括连通管和振捣找平器，其中，在所述的连通管上等距安装振捣找平器。
进一步地，所述的振捣找平器包括筒体、螺纹螺杆电机驱动模块、杆体、顶板弹簧，其中，所述的筒体为封闭空心圆柱体，筒体固定在连通管上，筒体底部从下至上依次布置螺纹螺杆电机驱动模块和弹簧，杆体底部从筒体顶端处的一开孔伸入到筒体内部与螺纹螺杆电机驱动模块顶部固定，杆体的顶部与所述顶板相互固定。所述的螺纹螺杆电机驱动模块可以由成熟的现有技术实现，举例为非限定，其构造可以设计为：电机安装固定于筒体底部，电机转轴上连接螺杆，螺杆上连接有与之螺纹活动咬合的滑块，滑块的上平面正是螺纹螺杆电机驱动模块顶部，即与所述的杆体固定；从本实施例中图8可以看出在支撑机构上设置了四组振捣找平器，各个振捣找平器的震动频率、强度可根据实际进行调节，当螺纹螺杆电机驱动模块开始工作时，在电机的“顺时针”、“逆时针”转动和切换，同轴的螺杆也随之同步自转，螺杆的转动转化为顶部滑块在螺杆上进行“上”、“下”位移变化，由于滑块与其顶部的杆体是固定的，结合弹簧和上部负载的存在，即：四组振捣找平器的杆体顶部的顶板与如图3所示的飞灰模具形成四个接触受力点，故杆体在竖直方向上实现“上”、“下”幅度震动，产生的震动能够使得飞灰模具6中的浆体结合更加密实，消除蜂窝麻面等现象，提高强度。
进一步地，铜片夹内设有导电触点与铜片紧密接触。
进一步地，金属导杆上安装有铜片夹间距调整机构，所述的铜片夹间距调整机构由左右两根卷带和步进电机卷轴组成，每根卷带一端与步进电机卷轴固定，另一端与铜片夹固定，铜片夹可在金属导杆上滑动。
进一步地，铜片夹上设有导线与所述的测量仪本体1相连接，接入电阻测量仪以用于检测飞灰模具内待固化物的电阻值R。
温度传感器，安装于透明箱体内壁上，用于检测透明箱体内的养护温度。
湿度传感器，安装于透明箱体内壁上，用于检测透明箱体内的养护湿度。
距离传感器，安装于飞灰模具上方，用于检测铜片之间的距离L、距离传感器与飞灰固化物之间的距离H。
PC计算机系统与所述的温度传感器、湿度传感器、距离传感器、步进电机卷轴、加湿管水泵、振捣找平器和电阻测量仪相互连接。
用于在温度传感器检测到透明箱体内养护温度超过或者低于设定值时反馈于电阻测量仪控制的加热管进行调节。
用于湿度传感器在监测到明箱体内养护湿度超过或者低于设定值时反馈的电阻测量仪控制的加湿管水泵进行湿度调节。
用于距离传感器在监测到铜片夹之间的距离未达到设定值时，控制步进电机卷轴的转动，继而通过卷带调节两侧的铜片夹之间的距离。
用于在水泥固化灰飞混合液倒入到飞灰模具进行固化过程中，振捣找平器对飞灰模具进行振捣和找平，以确保支模质量以及飞灰模具处于水平。
进一步地，铜片自动限位及间距读取系统步骤如下：
步骤1手动将铜片夹具拉到初始化归位到两端，初始距离L,受拉后步进电机卷轴“吐”出卷带，每圈周长q；
步骤2开启铜片自动限位及间距读取系统，输入设定的铜片间距d，按下确定；
步骤3步进电机开始工作，转动卷轴，卷轴“吸卷”卷带，夹具间距在卷带收紧下不断减小直到达到接近设定间距，初始距离(L-2qn)-d＝0，n为收卷圈数；
步骤4测距传感器测得实际间距d’，d与d’在系统允许的误差即差范围内，系统停止工作。
进一步地，振捣找平系统流程步骤如下：
步骤1开启振捣找平系统开关，输入需要振捣的时间，按下确定；
步骤2振捣找平系统开始工作，是达设定的时间，则系统停止工作。
进一步地，温湿度控制系统流程步骤如下：
步骤1开启温湿度控制系统开关；
步骤2输入设定的温度、湿度以及养护时间，按下确定；
步骤3系统启动加热器、泵做功，同时启动温度和湿度传感器开始工作，测定目前温湿度值并和设定值进行比较，若未达到设置值则继续保持加热加湿装置工作，若达到则关闭；
步骤4，持续步骤3的闭合控制，循环过程中判定是否达到设定的养护时间，直到达到预设时间后系统停止工作。
进一步地，PC计算机系统，其中的计算模块根据编辑输入的计算公式：
Figure BDA0003616388000000051
计算出电阻率，通过显示模块将结果展示输出，实现对飞灰固化物电阻率的测定。其中，其中铜片宽度a，距离传感器与飞灰模具底部的高度D为已知值，R为电阻测量仪的测定值。
进一步地，显示模块显示电阻率计算结果以及实时测量的温度、湿度、铜片间距L、距离传感器与飞灰固化物之间的距离H等参数值。
进一步地，一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量控制系统，在PC计算机系统管理和人工结合下，工作步骤如下：
根据实际确定水泥固化飞灰所需的水泥掺量、水灰比以及所需飞灰模具尺寸，并将相应飞灰模具通过磁力吸附固定在支撑机构上。
输入铜片的相对间距，铜片夹将根据输入的间距自动调整至指定位置，确保铜片夹对称位于飞灰模具的两侧，保证相对间距为输入值，随后将铜片安装到铜片夹上。
将水泥、飞灰及水按照确定的比例混合均匀后，倒入飞灰模具中，并确保铜片浸于水泥固化飞灰中，系统开启振捣找平器，对飞灰模具进行振捣和找平，保证质量以及飞灰模具处于水平状态。
盖上透明箱体的箱盖，设定养护温度以及湿度，并启动，通过加热管、加湿管水泵开始加热、加湿，系统通过温度传感器、湿度传感器传回的温度和湿度值，系统实时调整加热管、加湿管工作状态，以保证透明箱体内的温度和湿度维持在设定值。
等待养护达到所需时间后，启动电阻测量仪对待测的飞灰固化物进行电阻测量，测量时可通过测量仪操作台及测量仪调节旋钮调节读取速度、显示单位等参数(电阻测量仪自带功能)，同时PC计算机系统在界面输入铜片的宽度a及距离传感器到模具底部距离D，两者为已知的定值，PC计算机系统可自动保存该值，无特殊情况无需调整。
PC计算机系统运行计算，计算输出飞灰水泥固化物的电阻率值ρ，并在显示屏4中显示电阻率测量结果：
Figure BDA0003616388000000061
式中：R为被测水泥固化飞灰的测试电阻值(Ω)，a为电极铜片的宽度(m)，D为距离传感器到模具底部距离(m)，距离传感器与飞灰固化物之间的距离H(m)；L为两个铜片之间的相对距离(m)。
使用完毕后清洗飞灰模具，并重新安装新的铜片。
本发明的有益效果是，通过设置的铜片和养护箱体等的配合使用，能够在支模时就将铜片放置在固化物飞灰模具内，保证铜片与待测物飞灰水泥固化物紧密接触，同时通过接口保持将与电阻测量仪连接模块整合到透明箱体当中，保证测试过程中养护条件不变，既可在设定的时间点测量电阻率，也可以实时监测电阻变化情况；此外，可改变铜片之间的间距，箱体内的温度、湿度，测试的时间、频率，同时系统可以通过更换模具、铜片尺寸，改变固化物的几何尺寸、铜片的形状和面积，以适应不同使用要求，从而提高测量时的准确性；在工作中，通过设置的振捣找平器，能够使固化物飞灰模具自动处于水平状态，并保证支模质量，从而提高测量时的准确性。
附图说明
图1为本系统组成示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为本发明的模具侧壁示意图。
图5为本发明的模具底部示意图。
图6为本发明的导杆仰视示意图。
图7为本发明的导杆及夹具横截面示意图。
图8为本发明的振捣找平器结构示意图。
图9为本发明的筒体结构示意图。
图10为本发明的系统工作流程图。
图11为本发明的铜片自动限位及间距读取系统流程图。
图12为本发明的振捣找平系统流程图。
图13为本发明的温、湿度控制系统流程图。
图中：
1.电阻测量仪；2.测量仪操作台；3.测量仪调节旋钮；4.测量仪显示屏；5.透明箱体；
6.飞灰模具，6-1.侧板以及底板上的小孔，6-2为底部磁铁；
7为加热管；
8为温度传感器；
9为加湿管；
10为加湿管水泵，10-1管道外接口；
11为湿度传感器；
12为铜片；
13为铜片夹具；13-1为铜质导片
14为金属导杆；14-1为铜片夹间距调整机构；14-1-1卷带、14-1-2步进电机卷轴，14-2为导电触点；
15为支撑机构；15-1为连通管、15-2为振捣找平器，15-2-1为筒体，15-2-2为螺纹螺杆电机驱动模块，15-2-3为杆体，15-2-4为顶板，15-2-5为弹簧；
16为距离传感器；16-1距离发射端，16-2距离接收端。
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式进行进一步详细说明。
本实施例一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，安装工作于试验室内；包括电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统、PC计算机系统，其中：所述电阻测量仪置于试验操作台上，为已有设备，设备为VC4090A型号的LCR数字电桥。
所述水泥固化养护装置安置于所述电阻测量仪顶部；
所述铜片自动限位及间距读取系统包括步进电机卷轴14-1-2、卷带14-1-1、距离传感器16；
所述振捣找平系统包括振捣电机15-2-2；
所述温湿度控制系统包括温度传感器8、湿度传感器、加湿管水泵；
所述PC计算机系统包括计算模块、显示模块，PC计算机系统连接电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统，负责管理它们的工作；
具体的，水泥固化养护装置包括透明箱体5、飞灰模具6、加热管7、加湿管9、加湿管水泵10、铜片12、金属导杆14、铜片夹具13和支撑机构15；其中，所述透明箱体5安置于电阻测量仪上部；
透明箱体5内部布置飞灰模具6；
飞灰模具底部磁铁6-2与设置在透明箱体5内底部的支撑机构15相互吸附固定，所述的飞灰模具6四周外侧靠近顶部位置布置一圈加湿管9，靠近底部位置布置一圈加热管7；所述的加湿管9通过加湿水泵10及预留管道外接口10-1与外部水箱(图中未示意)连通；所述的金属导杆14通过两端的竖向支杆14-1横向架空布设于飞灰模具6的上方位置，在金属导杆14上以一定间距固定两个铜片夹13，在铜片夹上固定铜片12并将其置于飞灰模具的内部。
本实施例中的电阻测量仪包括测量仪本体1、测量仪操作台2、测量仪调节旋钮3、测量仪显示屏4；其中，所述的测量仪操作台2、测量仪调节旋钮3和测量仪显示屏4安装于测量仪本体1上。
本实施例中的透明箱体5的顶部设置箱盖，在箱体的内壁四周设置支架用于支撑加热管7和加湿管9，在加湿管上等距布置小孔。
本实施例中的飞灰模具6为一顶部开口的方形箱体，箱体四周的侧板以及底板上开若干小孔6-1，在底板上固定磁铁6-2。
本实施例中的支撑机构15包括连通管15-1和振捣找平器15-2，其中，在所述的连通管15-1上等距安装振捣找平器15-2。
本实施例中的图9表示振捣找平器的结构示意图，振捣找平器15-2包括筒体15-2-1、螺纹螺杆电机驱动模块15-2-2、杆体15-2-3、顶板15-2-4、弹簧15-2-5，其中，所述的筒体为封闭空心圆柱体，筒体固定在连通管上15-1，筒体底部从下至上依次布置螺纹螺杆电机驱动模块15-2-2和弹簧15-2-5，杆体15-2-3底部从筒体顶端处的一开孔伸入到筒体内部与螺纹螺杆电机驱动模块顶部固定，杆体的顶部与所述顶板15-2-4相互固定。所述的螺纹螺杆电机驱动模块可以由成熟的现有技术实现，举例为非限定，其构造可以设计为：电机安装固定于筒体底部，电机转轴上连接螺杆，螺杆上连接有与之螺纹活动咬合的滑块，滑块的上平面正是螺纹螺杆电机驱动模块顶部，即与所述的杆体15-2-3固定；从本实施例中图8可以看出在支撑机构上设置了四组振捣找平器，各个振捣找平器的震动频率、强度可根据实际进行调节，当螺纹螺杆电机驱动模块开始工作时，在电机的“顺时针”、“逆时针”转动和切换，同轴的螺杆也随之同步自转，螺杆的转动转化为顶部滑块在螺杆上进行“上”、“下”位移变化，由于滑块与其顶部的杆体是固定的，结合弹簧15-2-5和上部负载的存在，即：四组振捣找平器的杆体顶部的顶板15-2-4与如图3所示的飞灰模具6形成四个接触受力点，故杆体15-2-3在竖直方向上实现“上”、“下”幅度震动，产生的震动能够使得飞灰模具6中的浆体结合更加密实，消除蜂窝麻面等现象，提高强度。
本实施例中的铜片夹13内设有导电触点14-2与铜片12紧密接触。
本实施例中的金属导杆如图6所示，金属导杆14上安装有铜片夹间距调整机构14-1，所述的铜片夹间距调整机构14-1由左右两根卷带14-1-1和步进电机卷轴14-1-2组成，每根卷带14-1-1一端与步进电机卷轴14-1-2固定，另一端与铜片夹13固定，铜片夹13可在金属导杆14上滑动。
本实施例中的铜片夹上设有导线与所述的测量仪本体1相连接，接入电阻测量仪以用于检测飞灰模具6内待固化物的电阻值R。
温度传感器8，安装于透明箱体5内壁上，用于检测透明箱体5内的养护温度；
湿度传感器8，安装于透明箱体5内壁上，用于检测透明箱体5内的养护湿度；
距离传感器16，安装于飞灰模具6上方，用于检测铜片之间的距离L、距离传感器与飞灰固化物之间的距离H；
PC计算机系统与所述的温度传感器8、湿度传感器11、距离传感器16、步进电机卷轴14-1-2、加湿管水泵10、振捣找平器15-2和电阻测量仪相互连接；
用于在温度传感器8检测到透明箱体5内养护温度超过或者低于设定值时反馈于电阻测量仪控制的加热管7进行调节；
用于湿度传感器11在监测到明箱体内养护湿度超过或者低于设定值时反馈的电阻测量仪控制的加湿管水泵10进行湿度调节；
用于距离传感器16在监测到铜片夹之间的距离未达到设定值时，控制步进电机卷轴的转动，继而通过卷带调节两侧的铜片夹之间的距离；
用于在水泥固化灰飞混合液倒入到飞灰模具6进行固化过程中，振捣找平器15-2对飞灰模具进行振捣和找平，以确保支模质量以及飞灰模具处于水平。
所述铜片自动限位及间距读取系统，如图11所示：
步骤1手动将铜片夹具拉到初始化归位到两端，初始距离L,受拉后步进电机卷轴“吐”出卷带，每圈周长q；
步骤2开启铜片自动限位及间距读取系统，输入设定的铜片间距d，按下确定；
步骤3步进电机开始工作，转动卷轴，卷轴“吸卷”卷带，夹具间距在卷带收紧下不断减小直到达到接近设定间距，初始距离(L-2qn)-d＝0，n为收卷圈数；
步骤4测距传感器测得实际间距d’，d与d’在系统允许的误差即差范围内，系统停止工作。
所述振捣找平系统，如图12所示：
步骤1开启振捣找平系统开关，输入需要振捣的时间，按下确定；
步骤2振捣找平系统开始工作，是达设定的时间，则系统停止工作。
所述温湿度控制系统，如图13所示：
步骤1开启温湿度控制系统开关；
步骤2输入设定的温度、湿度以及养护时间，按下确定；
步骤3系统启动加热器、泵做功，同时启动温度和湿度传感器开始工作，测定目前温湿度值并和设定值进行比较，若未达到设置值则继续保持加热加湿装置工作，若达到则关闭；
步骤4，持续步骤3的闭合控制，循环过程中判定是否达到设定的养护时间，直到达到预设时间后系统停止工作。
所述PC计算机系统，其中的计算模块根据编辑输入的计算公式：
Figure BDA0003616388000000101
计算出电阻率，通过显示模块将结果展示输出，实现对飞灰固化物电阻率的测定。其中，其中铜片宽度a，距离传感器与飞灰模具底部的高度D为已知值，R为电阻测量仪的测定值。
所述显示模块显示电阻率计算结果以及实时测量的温度、湿度、铜片间距L、距离传感器与飞灰固化物之间的距离H等参数值。
本实施例中的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量控制系统，在PC计算机系统管理和人工结合下，如图10所示，工作步骤如下：
根据实际确定水泥固化飞灰所需的水泥掺量、水灰比以及所需飞灰模具尺寸，并将相应飞灰模具6通过磁力吸附固定在支撑机构15上；
输入铜片12的相对间距，铜片夹13将根据输入的间距自动调整至指定位置，确保铜片夹13对称位于飞灰模具6的两侧，保证相对间距为输入值，随后将铜片12安装到铜片夹13上。
将水泥、飞灰及水按照确定的比例混合均匀后，倒入飞灰模具6中，并确保铜片12浸于水泥固化飞灰中，系统开启振捣找平器15-2，对飞灰模具6进行振捣和找平，保证质量以及飞灰模具6处于水平状态。
盖上透明箱体5的箱盖，设定养护温度以及湿度，并启动，通过加热管7、加湿管水泵10开始加热、加湿，系统通过温度传感器8、湿度传感器11传回的温度和湿度值，系统实时调整加热管7、加湿管9工作状态，以保证透明箱体5内的温度和湿度维持在设定值；
等待养护达到所需时间后，启动电阻测量仪对待测的飞灰固化物进行电阻测量，测量时可通过测量仪操作台2及测量仪调节旋钮3调节读取速度、显示单位等参数(电阻测量仪自带功能)，同时PC计算机系统在界面输入铜片12的宽度a及距离传感器到模具底部距离D，两者为已知的定值，PC计算机系统可自动保存该值，无特殊情况无需调整；
PC计算机系统运行计算，计算输出飞灰水泥固化物的电阻率值ρ，并在显示屏4中显示电阻率测量结果：
Figure BDA0003616388000000111
式中：R为被测水泥固化飞灰的测试电阻值(Ω)，a为电极铜片的宽度(m)，D为距离传感器到模具底部距离(m)，距离传感器与飞灰固化物之间的距离H(m)；L为两个铜片之间的相对距离(m)。
使用完毕后清洗飞灰模具6，并重新安装新的铜片12。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依据本申请的结构、形状以及原理等所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：该测量系统包括电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统、PC计算机系统，其中：
所述电阻测量仪置于试验操作台上；所述水泥固化养护装置安置于所述电阻测量仪顶部；
所述铜片自动限位及间距读取系统用于调节和变更测试参数；
所述振捣找平系统用于在水泥固化灰飞混合液倒入到水泥固化养护装置进行固化过程中，对飞灰模具进行振捣和找平，以确保支模质量以及飞灰模具处于水平；
所述温湿度控制系统用于调控测试的温湿度；
所述PC计算机系统连接电阻测量仪、水泥固化养护装置、铜片自动限位及间距读取系统、振捣找平系统、温湿度控制系统，负责管理它们的工作。
2.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述的水泥固化养护装置包括透明箱体(5)、飞灰模具(6)、加热管(7)、加湿管(9)、加湿管水泵(10)、铜片(12)、金属导杆(14)、铜片夹具(13)和支撑机构(15)；其中，所述透明箱体(5)安置于电阻测量仪(1)上部；
透明箱体(5)内部布置飞灰模具(6)；
飞灰模具(6)底部磁铁与设置在透明箱体(5)内底部的支撑机构(15)相互吸附固定，所述的飞灰模具四周外侧靠近顶部位置布置一圈加湿管(9)，靠近底部位置布置一圈加热管(7)；所述的加湿管(9)通过加湿水泵(10)及预留管道外接口(10-1)与外部水箱连通；所述的金属导杆(14)通过两端的竖向支杆横向架空布设于飞灰模具(6)的上方位置，在金属导杆(14)上以一定间距固定两个铜片夹具(13)，在铜片夹具(13)上固定铜片(12)并将其置于飞灰模具(6)的内部。
3.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述的透明箱体(5)的顶部设置箱盖，在箱体的内壁四周设置支架用于支撑加热管(7)和加湿管(9)，在加湿管上等距布置小孔。
4.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述的飞灰模具(6)为一顶部开口的方形箱体，箱体四周的侧板以及底板上开若干小孔，在底板上固定磁铁。
5.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述的支撑机构(15)包括连通管(15-1)和若干振捣找平器(15-2)，其中，在所述的连通管上等距安装振捣找平器。
6.如权利要求5所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述的振捣找平器包括筒体(15-2-1)、螺纹螺杆电机驱动模块(15-2-2)、杆体(15-2-3)、顶板(15-2-4)、弹簧(15-2-5)，其中，所述的筒体(15-2-1)为封闭空心圆柱体，筒体固定在连通管(15-1)上，筒体(15-2-1)底部从下至上依次布置螺纹螺杆电机驱动模块(15-2-2)和弹簧(15-2-5)，杆体底部从筒体顶端处的一开孔伸入到筒体(15-2-1)内部与螺纹螺杆电机驱动模块(15-2-2)顶部固定，杆体的顶部与所述顶板(15-2-4)相互固定。
7.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述铜片自动限位及间距读取系统包括铜片夹间距调整机构(14-1)、距离传感器(16)；所述的金属导杆(14)上安装有铜片夹间距调整机构(14-1)，所述的铜片夹间距调整机构(14-1)由左右两根卷带(14-1-1)和步进电机卷轴(14-1-2)组成，每根卷带一端与步进电机卷轴固定，另一端与铜片夹具(13)固定，铜片夹具(13)可在金属导杆(14)上滑动；
所述的距离传感器(16)，安装于飞灰模具(6)上方，用于检测铜片(12)之间的距离L；
所述铜片自动限位及间距读取系统步骤如下：
步骤1手动将铜片夹具(13)拉到初始化归位到两端，初始距离L,受拉后步进电机卷轴“吐”出卷带，每圈周长q；
步骤2开启铜片自动限位及间距读取系统，输入设定的铜片间距d，按下确定；
步骤3步进电机开始工作，转动卷轴，卷轴“吸卷”卷带，夹具间距在卷带收紧下不断减小直到达到接近设定间距，初始距离(L-2qn)-d＝0，n为收卷圈数；
步骤4测距传感器测得实际间距d’，d与d’在系统允许的误差即差范围内，系统停止工作。
8.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述振捣找平系统包括振捣找平器(15-2)；
所述的振捣找平系统流程步骤如下：
步骤1开启振捣找平系统开关，输入需要振捣的时间，按下确定；
步骤2振捣找平系统开始工作，是达设定的时间，则系统停止工作。
9.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述温湿度控制系统包括温度传感器(8)、湿度传感器(11)、加湿管水泵(10)；所述的温度传感器(8)，安装于透明箱体(5)内壁上，用于检测透明箱体(5)内的养护温度；所述的湿度传感器(11)，安装于透明箱体(5)内壁上，用于检测透明箱体(5)内的养护湿度；
所述的温湿度控制系统流程步骤如下：
步骤1开启温湿度控制系统开关；
步骤2输入设定的温度、湿度以及养护时间，按下确定；
步骤3系统启动加热器、泵做功，同时启动温度和湿度传感器开始工作，测定目前温湿度值并和设定值进行比较，若未达到设置值则继续保持加热加湿装置工作，若达到则关闭；
步骤4，持续步骤3的闭合控制，循环过程中判定是否达到设定的养护时间，直到达到预设时间后系统停止工作。
10.如权利要求1所述的一种不同温湿度下水泥固化养护及电阻率测量系统，其特征在于：所述的PC计算机系统包括计算模块、显示模块，其中的计算模块根据编辑输入的计算公式：
Figure FDA0003616387990000031
计算出电阻率，通过显示模块将结果展示输出，实现对飞灰固化物电阻率的测定；其中，其中铜片宽度a，距离传感器与飞灰模具底部的高度D为已知值，R为电阻测量仪的测定值；
显示模块显示电阻率计算结果以及实时测量的温度、湿度、铜片间距L、距离传感器与飞灰固化物之间的距离H参数值。
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