CN117782229A - 矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置及监测方法，其属于矿山充填技术领域。包括装置本体，装置本体从外到里依次设有恒温养护箱、隔热保温箱、隔热保温袋、充填料水化容器和温湿度无线监测系统，恒温养护箱内部底壁还设有用于支撑隔热保温箱的支撑装置，隔热保温箱和隔热保温袋之间填充有隔热聚苯颗粒，隔热保温袋内部设有填充棉。与现有技术相比，本发明温湿度监测传感器是无线无源的，温度传感器、湿度传感器、传感器联接线、供电和数据存储集成一体，不直接暴露，不易损坏，保证监测的稳定性，体积小，使用便捷。
Description
技术领域
本发明涉及矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置及监测方法，其属于矿山充填技术领域。
背景技术
矿石开采结束形成的空区需及时进行充填，对空区内的充填材料基本要求是能够快速凝固并形成高强度的表面，以支撑围岩防止变形，保障安全采矿。与充填材料凝固直接相关的是充填料内所掺入胶凝材料的水化过程，水化速度越快充填料凝固越快。胶凝材料的水化过程本质上是一种化学反应，胶凝材料活性成分在水环境中与水发生化学反应，生成的水化产物与充填骨料产生物理作用，短时间内形成具有一定强度的充填体。随着水化的不断进行，充填料内部释放热量并不断积累引起温度升高，同时消耗自由水造成充填料内部湿度不断降低并趋于稳定。在保证与外界热量和水分隔绝的环境下，充填料内部温度和湿度的变化量和变化速率反映了对充填料凝固和硬化速度的快慢。
由于工程现场复杂，环境条件不可控，通常在现场监测前首先进行室内监测，根据研究目的设定各种环境条件，分析监测数据，掌握研究对象各参数变化规律，为现场监测提供基础信息。因此，通过开发矿山充填料水化温湿度室内监测装置，精确地监测和获得充填料内部水化过程温度和湿度数据，为开展充填体强度调控研究和掌握强度增长规律提供科学依据。
公开号为CN110940791A的中国发明专利，公开了一种便携式充填料原位性能监测模拟装置及使用方法，该装置包括电脑、数据收集器、温度计、试验箱、固定圆柱桶和分体式料盒，分体式料盒位于试验箱水平和竖直中心位置，充填料充满分体式料盒，分体式料盒上部设置上密封盖，分体式料盒下部设置下密封盖，上密封盖上有传感器线孔，固定圆柱桶位于分体式料盒外部，固定圆柱桶和实验箱之间紧密充填隔热材料，分体式料盒内部的传感器固定板上设置传感器，数据收集器分别连接传感器和电脑，试验箱外侧放置温度计监测环境温度，整个装置放置于养护室内。虽然该装置中的充填料采用分体式料盒密封隔热盛放，使得实验结束后便于取出传感器，避免充填料固化后难以安全取出传感器的问题，极大地减少了工作量和因操作失误造成不必要的损失。但是该专利还存在以下不足：
第一、上述装置是有线连接，充填料内部传感器通过线路与外源设备连接，不可避免的会造成内部热量向外界传导及外界向充填料内部的传导，导致温度结果不能反映真实的水化放热；
第二、上述装置属于点监测，而实际矿山充填材料由于重力作用存在分层现象，粗颗粒骨料下沉，细颗粒的胶凝材料随自由水上升而移动，不同高度的水化情况不同，而点监测无法全面掌握充填料水化温湿度变化规律；
第三、上述装置监测时间短，传感器稳定性差，热电阻温度传感器不加保护的情况下长期监测容易损坏，预埋电阻式应变传感器和振弦埋入式应变计则精度较低的缺点；
第四、上述装置属于温度或湿度单一参数监测，而充填料内部的水化涉及温度和湿度两个参数，单一参数难以准确表征水化过程，导致监测结果不全面。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有装置是有线连接，导致温度结果不能反映真实的水化放热；现有装置属于点监测，而点监测无法全面掌握充填料水化过程温湿度参数的变化规律；以及现有装置监测时间短，传感器稳定性差，热电阻温度传感器不加保护的情况下长期监测容易损坏，预埋电阻式应变传感器和振弦埋入式应变计则精度较低；温度或湿度单一参数监测导致监测结果不全面的技术问题，而提出的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置及监测方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，包括装置本体，所述装置本体从外到里依次设有恒温养护箱、隔热保温箱、隔热保温袋、充填料水化容器和温湿度无线监测系统，所述恒温养护箱内部底壁还设有用于支撑隔热保温箱的支撑装置，所述隔热保温箱和隔热保温袋之间填充有隔热聚苯颗粒，隔热保温袋内部设有填充棉。
优选地，所述隔热保温箱壳体由外向内依次设有铝片、玻璃棉、硬泡聚氨酯板，隔热保温箱内部底壁还设有塑料支撑架。
优选地，所述隔热保温箱外壁上侧设有不锈钢弹簧箱扣。
优选地，所述充填料水化容器包括玻璃保温瓶、海绵胶条和硅胶瓶塞，玻璃保温瓶内壁设有海绵胶条，顶部设有真空腔体结构的硅胶瓶塞。
优选地，所述温湿度无线监测系统包括水平固定板、竖直固定板、支撑平板、数据存储卡、纽扣电池组、温湿度传感器、圆柱头、传感器连接线、传感器支撑杆、传感器支撑凸起、水平传感器拨钮和水平传感器拨杆；
所述支撑平板位于充填料水化容器内部底壁，支撑平板上设有竖直固定板，竖直固定板上旋转连接有水平固定板，竖直固定板上端设有数据存储卡和纽扣电池组，圆柱头上均设有通过传感器连接线与数据存储卡和纽扣电池组连接的温湿度传感器；
所述竖直固定板两侧转动连接的传感器支撑杆，传感器支撑杆下端设有凹槽，水平固定板上设有与凹槽对应的凸起，当水平固定板处于水平状态的时候，凸起卡入凹槽内；当水平固定板不处于水平状态的时候，凸起脱离凹槽；
所述水平固定板上还设有水平传感器拨钮，当水平固定板需要处于水平状态的时候，使用水平传感器拨杆拨动水平传感器拨钮，使水平固定板展开成水平。
优选地，所述隔热保温箱和充填料水化容器之间还设有充填料夹层热量保护组件，所述充填料夹层热量保护组件包括内夹层、充填料层和外夹层；
所述内夹层包括一块内层底部固定板、一块内层顶部固定板、两块内层大侧板和两块内层小侧板，两块内层大侧板下端面对面插入至内层底部固定板上的卡槽内，两块内层小侧板面对面插入至两块内层大侧板的卡槽内且下端伸入至内层底部固定板的卡槽内，内层底部固定板、两块内层大侧板和两块内层小侧板的上端均嵌入至内层顶部固定板的卡槽内；
所述外夹层包括一块外层底部固定板、一块外层顶部固定板、两块外层大侧板、两块外层小侧板、十字支撑板、入料口、密封盖，两块外层大侧板下端面对面插入至外层底部固定板的卡槽内，两块外层小侧板面对面插入至两块外层大侧板的卡槽内且下端伸入至外层底部固定板的卡槽内，外层底部固定板、两块外层大侧板和两块外层小侧板的上端均嵌入至外层顶部固定板的卡槽内，所述外层顶部固定板上设有入料口，入料口上设有密封盖；
所述充填料层位于内夹层和外夹层之间。
优选地，所述十字支撑板位于外夹层底部内壁。
矿山充填料水化温湿度室内无线监测方法，包括如下步骤：
步骤（1）：试验前12小时调节好实验室室内温度，试验过程保持实验室关闭；
步骤（2）：打开恒温养护箱电源，设置好养护温度，与实验室室内温度一致；
步骤（3）：在玻璃保温瓶内壁粘贴满海绵胶条，将海绵胶条从瓶口伸入，到达指定位置后使用玻璃棒按压使其固定，然后安装温湿度无线监测系统，温湿度无线监测系统进入玻璃保温瓶后使用水平传感器拨杆展开水平固定板，并使用传感器支撑杆固定好，温湿度无线监测系统依靠支撑平板稳定放置在玻璃保温瓶内；
步骤（4）：按试验方案称量骨料、胶凝材料和拌和水质量，混合后制备充填料浆，将充填料浆倒入玻璃保温瓶内，倒入完成，记录时间，该时刻为充填料浆内部水化温度和湿度监测的起始时刻，倒入过程使用玻璃板顶住温湿度无线监测系统的圆柱头，使其保持站立，料浆液面到达设定高度后，旋入硅胶瓶塞，并顶住温湿度无线监测系统的圆柱头；
步骤（5）：组装好充填料夹层热量保护组件，打开外层顶部固定板，将玻璃保温瓶平稳竖直安置于内夹层内部，盖紧内层顶部固定板，向充填料层空间浇筑同样的充填料浆，浇满后使用密封盖旋紧入料口；
步骤（6）：将隔热保温袋置于隔热保温箱，隔热保温袋开口向上，内部装有玻璃保温瓶的充填料夹层热量保护组件保持竖直移动至隔热保温袋内，在隔热保温袋内填入填充棉后封闭隔热保温袋，隔热保温袋与隔热保温箱内壁间填充隔热聚苯颗粒，扣紧不锈钢弹簧箱扣，关闭隔热保温箱；
步骤（7）：将隔热保温箱水平移入恒温养护箱内；
步骤（8）：监测周期根据试验目的确定，连续监测一定时间后打开恒温养护箱，打开隔热保温箱，从隔热保温袋取出充填料夹层热量保护组件，打开外层底部固定板，慢慢敲碎内夹层和外夹层之间的充填料浆，打开内层顶部固定板，取出充填料水化容器，打开硅胶瓶塞，取出数据存储卡，使用电脑读取内部数据，敲碎玻璃保温瓶和硬化的充填料浆，取出温湿度无线监测系统并擦洗干净，以便下次使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明温湿度监测传感器是无线无源的，温度传感器、湿度传感器、传感器联接线、供电和数据存储集成一体，不直接暴露，不易损坏，保证监测的稳定性，体积小，使用便捷。
2、本发明数据可靠性高，充填料浆加入装置后，通过多层保温隔热，能够保证充填料浆与外界热量和湿度的隔离，同时充填料层内的充填料浆与玻璃保温瓶内充填料浆同步发生水化放热，因温度基本一致可有效抵抗玻璃保温瓶内高温充填料浆的热量散失或外部热量的进入，且不影响玻璃保温瓶内充填料浆水化过程温度和湿度的监测，保证温度和湿度数据完全基于水化形成的。
3、本发明代替点监测，能够实现充填料不同位置温湿度的监测，以便掌握充填料不同分层的水化和强度增长规律。本发明为充填体稳定性评价、预测充填体破坏提供支撑，对提供矿山安全作业环境大有裨益。
4、本发明温湿度监测传感器集成于一体，可以同时监测充填料内部水化涉及的温度和湿度，监测结果全面，可以准确表征水化过程。
5、本发明传感器稳定性好，不直接接触充填料浆，监测精度高，耗电量少，可连续使用多年。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的隔热保温箱结构示意图；
图3为本发明的充填料水化容器结构示意图；
图4为本发明的温湿度无线监测系统结构使用状态示意图；
图5为本发明的温湿度无线监测系统初始状态结构示意图；
图6为本发明的温湿度无线监测系统拨动过程示意图；
图7为本发明的充填料夹层热量保护组件结构示意图；
图8为本发明的充填料夹层热量保护组件内夹层爆炸示意图；
图9为本发明的充填料夹层热量保护组件外夹层爆炸示意图；
图10为本发明的入料口结构示意图。
在图中，1、恒温养护箱；2、隔热保温箱；21、铝片；22、玻璃棉；23、硬泡聚氨酯板；24、塑料支撑架；25、不锈钢弹簧箱扣；3、隔热保温袋；4、充填料水化容器；41、玻璃保温瓶；42、海绵胶条；43、硅胶瓶塞；5、温湿度无线监测系统；51、水平固定板；52、竖直固定板；53、支撑平板；54、数据存储卡；55、纽扣电池组；56、温湿度传感器；57、圆柱头；58、传感器连接线；59、传感器支撑杆；510、传感器支撑凸起；511、水平传感器拨钮；512、水平传感器拨杆；6、支撑装置；7、隔热聚苯颗粒；8、填充棉；9、充填料夹层热量保护组件；91、内夹层；911、内层底部固定板；912、内层顶部固定板；913、内层大侧板；914、内层小侧板；92、充填料层；93、外夹层；931、外层底部固定板；932、外层顶部固定板；933、外层大侧板；934、外层小侧板；935、十字支撑板；936、入料口；937、密封盖；10、充填料浆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图10所示，矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，包括装置本体，装置本体从外到里依次设有恒温养护箱1、隔热保温箱2、隔热保温袋3、充填料水化容器4和温湿度无线监测系统5，恒温养护箱1内部底壁还设有用于支撑隔热保温箱2的支撑装置6，隔热保温箱2和隔热保温袋3之间填充有隔热聚苯颗粒7，隔热保温袋3内部设有填充棉8。
隔热保温箱2壳体由外向内依次设有铝片21、玻璃棉22、硬泡聚氨酯板23，隔热保温箱2内部底壁还设有塑料支撑架24。
隔热保温箱2外壁上侧设有不锈钢弹簧箱扣25，方便打开或关闭隔热保温箱2，关闭后形成密封箱体。
充填料水化容器4包括玻璃保温瓶41、海绵胶条42和硅胶瓶塞43，玻璃保温瓶41内壁设有海绵胶条42，顶部设有真空腔体结构的硅胶瓶塞43，保证充填料浆10水化过程不与外界进行热交换和水分散失；玻璃保温瓶41为双层结构，两层之间为真空，玻璃保温瓶41表面镀铜以限制热量传递，充填料浆10浇入玻璃保温瓶41前将单面海绵胶条42粘贴在其内壁，海绵胶条42在承压下收缩，提供压缩空间，避免充填料浆10硬化过程发生膨胀造成玻璃保温瓶41胀裂，瓶口使用真空腔体结构的硅胶瓶塞43封闭，硅胶瓶塞43内嵌入硬质外壳真空腔体结构，真空腔体结构外部尺寸小于瓶口保证硅胶瓶塞43能够旋入。
温湿度无线监测系统5包括水平固定板51、竖直固定板52、支撑平板53、数据存储卡54、纽扣电池组55、温湿度传感器56、圆柱头57、传感器连接线58、传感器支撑杆59、传感器支撑凸起510、水平传感器拨钮511和水平传感器拨杆512；
支撑平板53位于充填料水化容器4内部底壁，支撑平板53上设有竖直固定板52，竖直固定板52上旋转连接有水平固定板51，竖直固定板52上端设有数据存储卡54和纽扣电池组55，圆柱头57上均设有通过传感器连接线58与数据存储卡54和纽扣电池组55连接的温湿度传感器56；
竖直固定板52两侧转动连接的传感器支撑杆59，传感器支撑杆59下端设有凹槽，水平固定板51上设有与凹槽对应的凸起，当水平固定板51处于水平状态的时候，凸起卡入凹槽内；当水平固定板51不处于水平状态的时候，凸起脱离凹槽；
水平固定板51上还设有水平传感器拨钮511，当水平固定板51需要处于水平状态的时候，使用水平传感器拨杆512拨动水平传感器拨钮511，使水平固定板51展开成水平。
竖直固定板52和温湿度传感器56用于监测充填料浆10不同分层高度的数据，水平固定板51和温湿度传感器56用于监测距充填体中心不同水平距离的温湿度变化规律。安装前，水平固定板51与竖直固定板52平行，完全伸入玻璃保温瓶41后，依靠水平传感器拨杆512从瓶口拨动水平传感器拨钮511，使其展开呈水平状态，拨动自由端为凹形结构的传感器支撑杆59，使其卡入固定在水平固定板51上的传感器支撑凸起510。
隔热保温箱2和充填料水化容器4之间还设有充填料夹层热量保护组件9，充填料夹层热量保护组件9包括内夹层91、充填料层92和外夹层93；
内夹层91包括一块内层底部固定板911、一块内层顶部固定板912、两块内层大侧板913和两块内层小侧板914，两块内层大侧板913下端面对面插入至内层底部固定板911上的卡槽内，两块内层小侧板914面对面插入至两块内层大侧板913的卡槽内且下端伸入至内层底部固定板911的卡槽内，内层底部固定板911、两块内层大侧板913和两块内层小侧板914的上端均嵌入至内层顶部固定板912的卡槽内；
外夹层93包括一块外层底部固定板931、一块外层顶部固定板932、两块外层大侧板933、两块外层小侧板934、十字支撑板935、入料口936、密封盖937，两块外层大侧板933下端面对面插入至外层底部固定板931的卡槽内，两块外层小侧板934面对面插入至两块外层大侧板933的卡槽内且下端伸入至外层底部固定板931的卡槽内，外层底部固定板931、两块外层大侧板933和两块外层小侧板934的上端均嵌入至外层顶部固定板932的卡槽内，外层顶部固定板932上设有入料口936，入料口936上设有密封盖937；
充填料层92位于内夹层91和外夹层93之间，充填料层92内填充满充填料浆10。
十字支撑板935位于外夹层93底部内壁。
充填料浆10由外夹层93上部中间入料口936加入，浇满后入料口936通过密封盖937螺纹锁紧在入料口936。外夹层93的外层底部固定板931和外层顶部固定板932均有卡槽，外层大侧板933和外层小侧板934可嵌入，同时外层小侧板934又可嵌入外层大侧板933。同样的，内夹层91的内层顶部固定板912和内层顶部固定板912均有卡槽，内层大侧板913和内层小侧板914可嵌入，同时内层小侧板914又可嵌入内层大侧板913。另外，在外层底部固定板931中间安置十字支撑板935，以支撑内夹层91；充填料层92内充填料浆10与玻璃保温瓶41内的充填料浆10同步发生水化放热，因温度基本一致可有效抵抗玻璃保温瓶41内高温充填料浆10的热量散失或外部热量的进入，且不影响玻璃保温瓶41内充填料浆10水化过程温度和湿度的监测。
矿山充填料水化温湿度室内无线监测方法，包括如下步骤：
步骤（1）：试验前12小时调节好实验室室内温度，试验过程保持实验室关闭；
步骤（2）：打开恒温养护箱1电源，设置好养护温度，与实验室室内温度一致；
步骤（3）：在玻璃保温瓶41内壁粘贴满海绵胶条42，将海绵胶条42从瓶口伸入，到达指定位置后使用玻璃棒按压使其固定，然后安装温湿度无线监测系统5，温湿度无线监测系统5进入玻璃保温瓶41后使用水平传感器拨杆512展开水平固定板51，并使用传感器支撑杆59固定好，温湿度无线监测系统5依靠支撑平板53稳定放置在玻璃保温瓶41内；
步骤（4）：按试验方案称量骨料、胶凝材料和拌和水质量，混合后制备充填料浆10，将充填料浆10倒入玻璃保温瓶41内，倒入完成，记录时间，该时刻为充填料浆10内部水化温度和湿度监测的起始时刻，倒入过程使用玻璃板顶住温湿度无线监测系统5的圆柱头57，使其保持站立，料浆液面到达设定高度后，旋入硅胶瓶塞43，并顶住温湿度无线监测系统5的圆柱头57；
步骤（5）：组装好充填料夹层热量保护组件9，打开外层顶部固定板932，将玻璃保温瓶41平稳竖直安置于内夹层91内部，盖紧内层顶部固定板912，向充填料层92空间浇筑同样的充填料浆10，浇满后使用密封盖937旋紧入料口936；
步骤（6）：将隔热保温袋3置于隔热保温箱2，隔热保温袋3开口向上，内部装有玻璃保温瓶41的充填料夹层热量保护组件9保持竖直移动至隔热保温袋3内，在隔热保温袋3内填入填充棉8后封闭隔热保温袋3，隔热保温袋3与隔热保温箱2内壁间填充隔热聚苯颗粒7，扣紧不锈钢弹簧箱扣25，关闭隔热保温箱2；
步骤（7）：将隔热保温箱2水平移入恒温养护箱1内；
步骤（8）：监测周期根据试验目的确定，连续监测一定时间后打开恒温养护箱1，打开隔热保温箱2，从隔热保温袋3取出充填料夹层热量保护组件9，打开外层底部固定板931，慢慢敲碎内夹层91和外夹层93之间的充填料浆10，打开内层顶部固定板912，取出充填料水化容器4，打开硅胶瓶塞43，取出数据存储卡54，使用电脑读取内部数据，敲碎玻璃保温瓶41和硬化的充填料浆10，取出温湿度无线监测系统5并擦洗干净，以便下次使用。
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 (8)
1.矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，包括装置本体，其特征在于：所述装置本体从外到里依次设有恒温养护箱（1）、隔热保温箱（2）、隔热保温袋（3）、充填料水化容器（4）和温湿度无线监测系统（5），所述恒温养护箱（1）内部底壁还设有用于支撑隔热保温箱（2）的支撑装置（6），所述隔热保温箱（2）和隔热保温袋（3）之间填充有隔热聚苯颗粒（7），隔热保温袋（3）内部设有填充棉（8）。
2.根据权利要求1所述的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：所述隔热保温箱（2）壳体由外向内依次设有铝片（21）、玻璃棉（22）、硬泡聚氨酯板（23），隔热保温箱（2）内部底壁还设有塑料支撑架（24）。
3.根据权利要求1所述的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：所述隔热保温箱（2）外壁上侧设有不锈钢弹簧箱扣（25）。
4.根据权利要求1所述的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：所述充填料水化容器（4）包括玻璃保温瓶（41）、海绵胶条（42）和硅胶瓶塞（43），玻璃保温瓶（41）内壁设有海绵胶条（42），顶部设有真空腔体结构的硅胶瓶塞（43）。
5.根据权利要求1所述的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：所述温湿度无线监测系统（5）包括水平固定板（51）、竖直固定板（52）、支撑平板（53）、数据存储卡（54）、纽扣电池组（55）、温湿度传感器（56）、圆柱头（57）、传感器连接线（58）、传感器支撑杆（59）、传感器支撑凸起（510）、水平传感器拨钮（511）和水平传感器拨杆（512）；
所述支撑平板（53）位于充填料水化容器（4）内部底壁，支撑平板（53）上设有竖直固定板（52），竖直固定板（52）上旋转连接有水平固定板（51），竖直固定板（52）上端设有数据存储卡（54）和纽扣电池组（55），圆柱头（57）上均设有通过传感器连接线（58）与数据存储卡（54）和纽扣电池组（55）连接的温湿度传感器（56）；
所述竖直固定板（52）两侧转动连接的传感器支撑杆（59），传感器支撑杆（59）下端设有凹槽，水平固定板（51）上设有与凹槽对应的凸起，当水平固定板（51）处于水平状态的时候，凸起卡入凹槽内；当水平固定板（51）不处于水平状态的时候，凸起脱离凹槽；
所述水平固定板（51）上还设有水平传感器拨钮（511），当水平固定板（51）需要处于水平状态的时候，使用水平传感器拨杆（512）拨动水平传感器拨钮（511），使水平固定板（51）展开成水平。
6.根据权利要求1所述的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：所述隔热保温箱（2）和充填料水化容器（4）之间还设有充填料夹层热量保护组件（9），所述充填料夹层热量保护组件（9）包括内夹层（91）、充填料层（92）和外夹层（93）；
所述内夹层（91）包括一块内层底部固定板（911）、一块内层顶部固定板（912）、两块内层大侧板（913）和两块内层小侧板（914），两块内层大侧板（913）下端面对面插入至内层底部固定板（911）上的卡槽内，两块内层小侧板（914）面对面插入至两块内层大侧板（913）的卡槽内且下端伸入至内层底部固定板（911）的卡槽内，内层底部固定板（911）、两块内层大侧板（913）和两块内层小侧板（914）的上端均嵌入至内层顶部固定板（912）的卡槽内；
所述外夹层（93）包括一块外层底部固定板（931）、一块外层顶部固定板（932）、两块外层大侧板（933）、两块外层小侧板（934）、十字支撑板（935）、入料口（936）、密封盖（937），两块外层大侧板（933）下端面对面插入至外层底部固定板（931）的卡槽内，两块外层小侧板（934）面对面插入至两块外层大侧板（933）的卡槽内且下端伸入至外层底部固定板（931）的卡槽内，外层底部固定板（931）、两块外层大侧板（933）和两块外层小侧板（934）的上端均嵌入至外层顶部固定板（932）的卡槽内，所述外层顶部固定板（932）上设有入料口（936），入料口（936）上设有密封盖（937）；
所述充填料层（92）位于内夹层（91）和外夹层（93）之间。
7.根据权利要求6所述的矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：所述十字支撑板（935）位于外夹层（93）底部内壁。
8.矿山充填料水化温湿度室内无线监测方法，采用如权利要求1-7任一项矿山充填料水化温湿度室内无线监测装置，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）：试验前12小时调节好实验室室内温度，试验过程保持实验室关闭；
步骤（2）：打开恒温养护箱（1）电源，设置好养护温度，与实验室室内温度一致；
步骤（3）：在玻璃保温瓶（41）内壁粘贴满海绵胶条（42），将海绵胶条（42）从瓶口伸入，到达指定位置后使用玻璃棒按压使其固定，然后安装温湿度无线监测系统（5），温湿度无线监测系统（5）进入玻璃保温瓶（41）后使用水平传感器拨杆（512）展开水平固定板（51），并使用传感器支撑杆（59）固定好，温湿度无线监测系统（5）依靠支撑平板（53）稳定放置在玻璃保温瓶（41）内；
步骤（4）：按试验方案称量骨料、胶凝材料和拌和水质量，混合后制备充填料浆（10），将充填料浆（10）倒入玻璃保温瓶（41）内，倒入完成，记录时间，该时刻为充填料浆（10）内部水化温度和湿度监测的起始时刻，倒入过程使用玻璃板顶住温湿度无线监测系统（5）的圆柱头（57），使其保持站立，料浆液面到达设定高度后，旋入硅胶瓶塞（43），并顶住温湿度无线监测系统（5）的圆柱头（57）；
步骤（5）：组装好充填料夹层热量保护组件（9），打开外层顶部固定板（932），将玻璃保温瓶（41）平稳竖直安置于内夹层（91）内部，盖紧内层顶部固定板（912），向充填料层（92）空间浇筑同样的充填料浆（10），浇满后使用密封盖（937）旋紧入料口（936）；
步骤（6）：将隔热保温袋（3）置于隔热保温箱（2），隔热保温袋（3）开口向上，内部装有玻璃保温瓶（41）的充填料夹层热量保护组件（9）保持竖直移动至隔热保温袋（3）内，在隔热保温袋（3）内填入填充棉（8）后封闭隔热保温袋（3），隔热保温袋（3）与隔热保温箱（2）内壁间填充隔热聚苯颗粒（7），扣紧不锈钢弹簧箱扣（25），关闭隔热保温箱（2）；
步骤（7）：将隔热保温箱（2）水平移入恒温养护箱（1）内；
步骤（8）：监测周期根据试验目的确定，连续监测一定时间后打开恒温养护箱（1），打开隔热保温箱（2），从隔热保温袋（3）取出充填料夹层热量保护组件（9），打开外层底部固定板（931），慢慢敲碎内夹层（91）和外夹层（93）之间的充填料浆（10），打开内层顶部固定板（912），取出充填料水化容器（4），打开硅胶瓶塞（43），取出数据存储卡（54），使用电脑读取内部数据，敲碎玻璃保温瓶（41）和硬化的充填料浆（10），取出温湿度无线监测系统（5）并擦洗干净，以便下次使用。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201837605U (zh) * | 2010-09-25 | 2011-05-18 | 中建商品混凝土有限公司 | 混凝土水化温升测定仪 |
| KR20110055310A (ko) * | 2009-11-19 | 2011-05-25 | 한국건설기술연구원 | 콘크리트 단열온도상승 실험장치 및 이를 이용한 콘크리트 단열온도상승 실험방법 |
| CN204065058U (zh) * | 2014-09-02 | 2014-12-31 | 中国矿业大学(北京) | 用于研究充填体热-流-力耦合行为的试验装置 |
| CN110060558A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种大尺度胶结充填采场环境模拟综合试验平台 |
| CN209385968U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-09-13 | 南京慧和建筑技术有限公司 | 一种室内温湿度环境参数测量用支架 |
| EP3540039A1 (de) * | 2018-03-16 | 2019-09-18 | Eppendorf AG | Füllstandsmessvorrichtung für eine laborschrankvorrichtung |
| CN110332424A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-15 | 浙江省邮电工程建设有限公司 | 一种互联网传感器网络系统 |
| CN110487840A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-22 | 北京科技大学 | 一种膏体固化过程表征方法 |
| CN110940791A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-31 | 北京科技大学 | 一种便携式充填料原位性能监测模拟装置及使用方法 |
| CN212409774U (zh) * | 2020-07-21 | 2021-01-26 | 深圳市衡益科技有限责任公司 | 建筑行业标养室温湿度的监测装置 |
| CN112881651A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-01 | 上海其图科技发展有限公司 | 一种无外接电源的土壤温湿度无线传感器 |
| CN218847269U (zh) * | 2022-09-06 | 2023-04-11 | 鹤壁市气象局 | 一种农田小气候梯度监测装置 |
-
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110055310A (ko) * | 2009-11-19 | 2011-05-25 | 한국건설기술연구원 | 콘크리트 단열온도상승 실험장치 및 이를 이용한 콘크리트 단열온도상승 실험방법 |
| CN201837605U (zh) * | 2010-09-25 | 2011-05-18 | 中建商品混凝土有限公司 | 混凝土水化温升测定仪 |
| CN204065058U (zh) * | 2014-09-02 | 2014-12-31 | 中国矿业大学(北京) | 用于研究充填体热-流-力耦合行为的试验装置 |
| EP3540039A1 (de) * | 2018-03-16 | 2019-09-18 | Eppendorf AG | Füllstandsmessvorrichtung für eine laborschrankvorrichtung |
| CN209385968U (zh) * | 2018-12-26 | 2019-09-13 | 南京慧和建筑技术有限公司 | 一种室内温湿度环境参数测量用支架 |
| CN110060558A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种大尺度胶结充填采场环境模拟综合试验平台 |
| CN110332424A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-15 | 浙江省邮电工程建设有限公司 | 一种互联网传感器网络系统 |
| CN110487840A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-22 | 北京科技大学 | 一种膏体固化过程表征方法 |
| CN110940791A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-31 | 北京科技大学 | 一种便携式充填料原位性能监测模拟装置及使用方法 |
| CN212409774U (zh) * | 2020-07-21 | 2021-01-26 | 深圳市衡益科技有限责任公司 | 建筑行业标养室温湿度的监测装置 |
| CN112881651A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-01 | 上海其图科技发展有限公司 | 一种无外接电源的土壤温湿度无线传感器 |
| CN218847269U (zh) * | 2022-09-06 | 2023-04-11 | 鹤壁市气象局 | 一种农田小气候梯度监测装置 |
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