CN117969290A - 一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，强度检测装置用于对试件强度进行校核，强度检测装置包括支撑装置、施压装置、辅助装置和输送链，支撑装置包括承压台和安装架，施压装置和安装架连接，输送链沿着承压台上侧表面布置，辅助装置和施压装置传动连接，辅助装置用于调节试验湿度，通过对混凝土强度进行检测，确保混凝土性能满足使用需求，支撑装置作为主要的载体，用于对其他装置进行安装固定，施压装置提供动力来源，将试件通过输送链放置在承压台上后，施压装置向下输出位移，并对试件进行施压，从而进行强度检测，通过辅助装置进行环境模拟，在同一个试件上，进行多个湿度的调节，一定程度上提高了检测效率。

Description

一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置

技术领域

本发明涉及混凝土强度检测技术领域，具体为一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置。

背景技术

混凝土作为现代建筑必不可少的材料，被广泛应用于各种建筑类型中，为了保证建筑的安全性，需要对混凝土强度进行检测，以保证满足一定的结构支撑。

目前，在对混凝土强度检测时，需要将混凝土预先支撑立方体结构，再对混凝土强度进行检测。然而，由于混凝土在使用过程中的复杂性，常规的检测装置无法满足检测需求，例如一般混凝土在使用过程中，底部作为支撑基础，比较容易接触到湿度大的空气，甚至直接接触到水，上部分湿度较小，而现有的检测装置在使用过程中，无法对相应的湿度进行模拟，从而影响到检测精度。

此外，在进行混凝土强度检测过程中，混凝土块容易碎裂，并落到底部的承载基础上，一般采用人工进行清理，从而达到防止下次检测时，局部应力集中的情况，而这也大大增加了工作强度，影响了检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，强度检测装置用于对试件强度进行校核，强度检测装置包括支撑装置、施压装置、辅助装置和输送链，支撑装置包括承压台和安装架，施压装置和安装架连接，输送链沿着承压台上侧表面布置，辅助装置和施压装置传动连接，辅助装置用于调节试验湿度。

通过对混凝土强度进行检测，确保混凝土性能满足使用需求，试件采用标准立方体结构，大小为150*150*150mm，支撑装置作为主要的载体，用于对其他装置进行安装固定，施压装置提供动力来源，将试件通过输送链放置在承压台上后，施压装置安装在安装架上，向下输出位移，并对试件进行施压，从而进行强度检测，通过辅助装置进行环境模拟，在同一个试件上，进行多个湿度的调节，一定程度上提高了检测效率。

进一步的，辅助装置包括包边和调节组件，施压装置和包边传动连接，包边用于包覆试件上侧边线，包边向下延伸设有侧板，侧板上设有主流道，主流道进口设有雾化管，雾化管和主流道管道连通，主流道一侧设有若干分流道，主流道沿着试件竖直方向布置，分流道沿着试件水平方向布置，主流道和分流道交接处设有调节槽，调节组件包括截流板，截流板位于调节槽内，截流板一端插入主流道内，截流板倾斜布置；

初始状态下：若干截流板和相邻分流道的夹角从上到下逐渐增大。

在进行强度检测时，通过包边对试件上侧的边线进行包覆，防止崩边，同时，通过雾化管供应水汽，水汽进入主流道内，通过插入其中的截流板进行局部截流，截流板将截流的水汽送入各个分流道内，混凝土在使用过程中，所处于的湿度环境一般为从上到下递增大状态，通过截流板倾斜布置，并调节各个截流板的倾斜角度，使得最上层的倾斜角度最小，最下层的倾斜角度最大，使得下层截流的水汽最多，并将其导入分流道内，水汽进入分流道内，分流道朝向试件一侧开口设置，由于混凝土为典型的多孔结构，使得水汽流经分流道时，向试件内部浸润，从而调节混凝土的含湿率，从而测得均匀润湿情况下各点位的强度，提高检测效率。

进一步的，调节组件还包括摩擦板、调节杆和线圈，侧板上设有若干检摩腔，若干检摩腔沿水平方向布置，检摩腔位于最下层的分流道下侧，检摩腔朝向试件一侧开口设置，摩擦板和调节杆紧固连接，调节杆置于和检摩腔滑动连接，线圈置于检摩腔内，调节杆一端插入线圈内圈，调节杆上侧设有张力弹簧，张力弹簧上端和检摩腔壁面抵接；

检摩时：摩擦板外侧和试件摩擦接触。

在通过施压装置带动侧板下移过程中，检摩腔伸出的摩擦板贴合在试件的侧边，侧板匀速下移过程中，试件的摩擦阻力带动摩擦板上移，摩擦板带动调节杆上移，并对张力弹簧进行压缩，调节杆为磁铁材质，张力弹簧压缩量与试件局部与摩擦板之间的摩擦力呈正相关，即摩擦力越大，张力弹簧压缩量越大，调节杆为磁铁材质，移动时，线圈做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对试件局部的粗糙度进行实时检测。

进一步的，调节组件还包括调节电机，调节电机置于调节槽内，调节电机输出端和相邻的截流板传动连接。

通过调节槽对调节电机进行安装，调节电机输出转矩带动截流板转动，从而调节伸入主流道内的倾斜角度，改变截流面积。

进一步的，相邻分流道之间设有隔层，分流道和下侧的隔层间形成分检区，摩擦板的每个检测区间为一个分检区的高度；

调节时：线圈和若干调节电机从上到下依次导通。

摩擦板下移过程中，最先和试件最上层进行接触，根据检测到的粗糙度，将相应的电流信号输送到控制器中，通过控制器向最上层的调节电机输入电流，粗糙度越大，即试件表面的空隙结构越发达，单位时间内浸润的水汽越多，根据检测到的粗糙度信号，控制调节电机带动截流板转动，当粗糙度超过标准值时，减小截流板的倾角，使得瞬时进入分流道的水汽含量减少，即压力降低，浸润效率减小，反之则提高水汽进量，通过对粗糙度进行补偿，使得各个层级单位时间内浸润的水汽达到标准值，提高检测精度，相邻分流道之间的隔层用于进行过渡，使得浸润完成后，试件整体含水率呈渐变趋势。

进一步的，辅助装置还包括若干极板，若干极板两两构成一组，分流道末端设有感应槽，分流道和感应槽连通，每组两个极板分别置于感应槽内，每组两个极板分别连接电源的接线端子。

在进行强度检测时，随着施压装置下压，试件表面产生缝隙并逐渐生长，崩碎产生的混凝土粉末进入分流道内，分流道的竖向截面呈“C”型，同时可以对较大的混凝土碎屑进行收集，混凝土粉末混合水汽形成混合气流，并进入到末端的感应槽内，由于混凝土中存在可溶性盐类和其他电解质，这些物质可以在水汽中溶解并电离，从而增加混合气流中的离子浓度，增加了电导率，使得同组两个极板组成的电流导通电流增大，根据电流信号的大小，对试件是否崩碎进行实时监测，便于控制施压装置停止施压，避免试件碎裂程度过大，感应槽远离分流道一侧设置收集箱，用于收集崩裂的混凝土粉末，同时通过水汽使得混凝土粉末在收集箱内聚集、沉降，防止粉末弥散在空气中。

作为优化，施压装置包括正压缸，正压缸和安装架紧固连接，正压缸输出端设有施压座，施压座和包边连接。正压缸根据需求采用液压缸或者电缸的形式，通过施压座进行施压，包边安装在施压座上，用于进行传动。

作为优化，正压缸和施压座球铰连接。通过球铰连接的方式，使得施压座可以沿着正压缸输出端的轴线旋转一定角度，优选夹角为施压座和水平线最大夹角为5°，通过单侧通入水汽浸润的方式，使得湿度较大的一侧强度减小，便于检测不同湿度情况下的强度，通过限定的破碎的部位为水汽进入的一侧，便于进行碎屑收集，防止碎屑落在承压台上，影响试件连续性检测效率。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：混凝土在使用过程中，所处于的湿度环境一般为从上到下递增大状态，通过截流板倾斜布置，并调节各个截流板的倾斜角度，使得最上层的倾斜角度最小，最下层的倾斜角度最大，使得下层截流的水汽最多，并将其导入分流道内，水汽进入分流道内，分流道朝向试件一侧开口设置，由于混凝土为典型的多孔结构，使得水汽流经分流道时，向试件内部浸润，从而调节混凝土的含湿率，从而测得均匀润湿情况下各点位的强度，提高检测效率；侧板匀速下移过程中，试件的摩擦阻力带动摩擦板上移，摩擦板带动调节杆上移，并对张力弹簧进行压缩，调节杆为磁铁材质，张力弹簧压缩量与试件局部与摩擦板之间的摩擦力呈正相关，即摩擦力越大，张力弹簧压缩量越大，调节杆为磁铁材质，移动时，线圈做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对试件局部的粗糙度进行实时检测；摩擦板下移过程中，最先和试件最上层进行接触，根据检测到的粗糙度，将相应的电流信号输送到控制器中，通过控制器向最上层的调节电机输入电流，粗糙度越大，即试件表面的空隙结构越发达，单位时间内浸润的水汽越多，根据检测到的粗糙度信号，控制调节电机带动截流板转动，当粗糙度超过标准值时，减小截流板的倾角，使得瞬时进入分流道的水汽含量减少，即压力降低，浸润效率减小，反之则提高水汽进量，通过对粗糙度进行补偿，使得各个层级单位时间内浸润的水汽达到标准值，提高检测精度。

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是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的压力施加传动结构示意图；

图3是本发明的水汽导向示意图；

图4是本发明的水汽不等量分流示意图；

图5是本发明的局部粗糙度检测结构示意图；

图6是本发明的混凝土粉尘收集结构示意图；

图中：1-支撑装置、11-承压台、12-安装架、2-施压装置、21-正压缸、22-施压座、3-辅助装置、31-包边、32-侧板、321-主流道、322-分流道、323-检摩腔、324-调节槽、325-感应槽、33-调节组件、331-摩擦板、332-张力弹簧、333-调节杆、334-线圈、335-调节电机、336-截流板、34-雾化管、35-极板、4-输送链、5-试件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供技术方案：

如图1~图2所示，一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，强度检测装置用于对试件5强度进行校核，强度检测装置包括支撑装置1、施压装置2、辅助装置3和输送链4，支撑装置1包括承压台11和安装架12，施压装置2和安装架12连接，输送链4沿着承压台11上侧表面布置，辅助装置3和施压装置2传动连接，辅助装置3用于调节试验湿度。

通过对混凝土强度进行检测，确保混凝土性能满足使用需求，试件5采用标准立方体结构，大小为150*150*150mm，支撑装置1作为主要的载体，用于对其他装置进行安装固定，施压装置2提供动力来源，将试件5通过输送链放置在承压台11上后，施压装置2安装在安装架12上，向下输出位移，并对试件5进行施压，从而进行强度检测，通过辅助装置3进行环境模拟，在同一个试件5上，进行多个湿度的调节，一定程度上提高了检测效率。

如图1~图4所示，辅助装置3包括包边31和调节组件33，施压装置2和包边31传动连接，包边31用于包覆试件5上侧边线，包边31向下延伸设有侧板32，侧板32上设有主流道321，主流道321进口设有雾化管34，雾化管34和主流道321管道连通，主流道321一侧设有若干分流道322，主流道321沿着试件5竖直方向布置，分流道322沿着试件5水平方向布置，主流道321和分流道322交接处设有调节槽324，调节组件33包括截流板336，截流板336位于调节槽324内，截流板336一端插入主流道321内，截流板336倾斜布置；

初始状态下：若干截流板336和相邻分流道322的夹角从上到下逐渐增大。

在进行强度检测时，通过包边31对试件5上侧的边线进行包覆，防止崩边，同时，通过雾化管34供应水汽，水汽进入主流道321内，通过插入其中的截流板336进行局部截流，截流板336将截流的水汽送入各个分流道322内，混凝土在使用过程中，所处于的湿度环境一般为从上到下递增大状态，通过截流板336倾斜布置，并调节各个截流板336的倾斜角度，使得最上层的倾斜角度最小，最下层的倾斜角度最大，使得下层截流的水汽最多，并将其导入分流道322内，水汽进入分流道322内，分流道322朝向试件5一侧开口设置，由于混凝土为典型的多孔结构，使得水汽流经分流道322时，向试件5内部浸润，从而调节混凝土的含湿率，从而测得均匀润湿情况下各点位的强度，提高检测效率。

如图4~图5所示，调节组件33还包括摩擦板331、调节杆333和线圈334，侧板32上设有若干检摩腔323，若干检摩腔323沿水平方向布置，检摩腔323位于最下层的分流道322下侧，检摩腔323朝向试件5一侧开口设置，摩擦板331和调节杆333紧固连接，调节杆333置于和检摩腔323滑动连接，线圈334置于检摩腔323内，调节杆333一端插入线圈334内圈，调节杆333上侧设有张力弹簧332，张力弹簧332上端和检摩腔323壁面抵接；

检摩时：摩擦板331外侧和试件5摩擦接触。

在通过施压装置2带动侧板32下移过程中，检摩腔323伸出的摩擦板331贴合在试件5的侧边，侧板32匀速下移过程中，试件5的摩擦阻力带动摩擦板331上移，摩擦板331带动调节杆333上移，并对张力弹簧332进行压缩，调节杆333为磁铁材质，张力弹簧332压缩量与试件5局部与摩擦板331之间的摩擦力呈正相关，即摩擦力越大，张力弹簧332压缩量越大，调节杆333为磁铁材质，移动时，线圈334做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对试件5局部的粗糙度进行实时检测。

如图4所示，调节组件33还包括调节电机335，调节电机335置于调节槽324内，调节电机335输出端和相邻的截流板336传动连接。

通过调节槽324对调节电机335进行安装，调节电机335输出转矩带动截流板336转动，从而调节伸入主流道321内的倾斜角度，改变截流面积。

如图5所示，相邻分流道322之间设有隔层，分流道322和下侧的隔层间形成分检区，摩擦板331的每个检测区间为一个分检区的高度；

调节时：线圈334和若干调节电机335从上到下依次导通。

摩擦板331下移过程中，最先和试件5最上层进行接触，根据检测到的粗糙度，将相应的电流信号输送到控制器中，通过控制器向最上层的调节电机335输入电流，粗糙度越大，即试件5表面的空隙结构越发达，单位时间内浸润的水汽越多，根据检测到的粗糙度信号，控制调节电机335带动截流板336转动，当粗糙度超过标准值时，减小截流板336的倾角，使得瞬时进入分流道322的水汽含量减少，即压力降低，浸润效率减小，反之则提高水汽进量，通过对粗糙度进行补偿，使得各个层级单位时间内浸润的水汽达到标准值，提高检测精度，相邻分流道322之间的隔层用于进行过渡，使得浸润完成后，试件5整体含水率呈渐变趋势。

如图6所示，辅助装置3还包括若干极板35，若干极板35两两构成一组，分流道322末端设有感应槽325，分流道322和感应槽325连通，每组两个极板35分别置于感应槽325内，每组两个极板35分别连接电源的接线端子。

在进行强度检测时，随着施压装置2下压，试件5表面产生缝隙并逐渐生长，崩碎产生的混凝土粉末进入分流道322内，分流道322的竖向截面呈“C”型，同时可以对较大的混凝土碎屑进行收集，混凝土粉末混合水汽形成混合气流，并进入到末端的感应槽325内，由于混凝土中存在可溶性盐类和其他电解质，这些物质可以在水汽中溶解并电离，从而增加混合气流中的离子浓度，增加了电导率，使得同组两个极板35组成的电流导通电流增大，根据电流信号的大小，对试件5是否崩碎进行实时监测，便于控制施压装置2停止施压，避免试件5碎裂程度过大，感应槽325远离分流道322一侧设置收集箱，用于收集崩裂的混凝土粉末，同时通过水汽使得混凝土粉末在收集箱内聚集、沉降，防止粉末弥散在空气中。

作为优化，施压装置2包括正压缸21，正压缸21和安装架12紧固连接，正压缸21输出端设有施压座22，施压座22和包边31连接。正压缸21根据需求采用液压缸或者电缸的形式，通过施压座22进行施压，包边31安装在施压座22上，用于进行传动。

作为优化，正压缸21和施压座22球铰连接。通过球铰连接的方式，使得施压座22可以沿着正压缸21输出端的轴线旋转一定角度，优选夹角为施压座22和水平线最大夹角为5°，通过单侧通入水汽浸润的方式，使得湿度较大的一侧强度减小，便于检测不同湿度情况下的强度，通过限定的破碎的部位为水汽进入的一侧，便于进行碎屑收集，防止碎屑落在承压台11上，影响试件连续性检测效率。

本发明的工作原理：混凝土在使用过程中，所处于的湿度环境一般为从上到下递增大状态，通过截流板336倾斜布置，并调节各个截流板336的倾斜角度，使得最上层的倾斜角度最小，最下层的倾斜角度最大，使得下层截流的水汽最多，并将其导入分流道322内，水汽进入分流道322内，分流道322朝向试件5一侧开口设置，由于混凝土为典型的多孔结构，使得水汽流经分流道322时，向试件5内部浸润，从而调节混凝土的含湿率，从而测得均匀润湿情况下各点位的强度，提高检测效率；侧板32匀速下移过程中，试件5的摩擦阻力带动摩擦板331上移，摩擦板331带动调节杆333上移，并对张力弹簧332进行压缩，调节杆333为磁铁材质，张力弹簧332压缩量与试件5局部与摩擦板331之间的摩擦力呈正相关，即摩擦力越大，张力弹簧332压缩量越大，调节杆333为磁铁材质，移动时，线圈334做切割磁感线运动，并产生感应电流，从而对试件5局部的粗糙度进行实时检测；摩擦板331下移过程中，最先和试件5最上层进行接触，根据检测到的粗糙度，将相应的电流信号输送到控制器中，通过控制器向最上层的调节电机335输入电流，粗糙度越大，即试件5表面的空隙结构越发达，单位时间内浸润的水汽越多，根据检测到的粗糙度信号，控制调节电机335带动截流板336转动，当粗糙度超过标准值时，减小截流板336的倾角，使得瞬时进入分流道322的水汽含量减少，即压力降低，浸润效率减小，反之则提高水汽进量，通过对粗糙度进行补偿，使得各个层级单位时间内浸润的水汽达到标准值，提高检测精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，所述强度检测装置用于对试件（5）强度进行校核，其特征在于：所述强度检测装置包括支撑装置（1）、施压装置（2）、辅助装置（3）和输送链（4），所述支撑装置（1）包括承压台（11）和安装架（12），所述施压装置（2）和安装架（12）连接，所述输送链（4）沿着承压台（11）上侧表面布置，所述辅助装置（3）和施压装置（2）传动连接，所述辅助装置（3）用于调节试验湿度；

所述辅助装置（3）包括包边（31）和调节组件（33），所述施压装置（2）和包边（31）传动连接，所述包边（31）用于包覆试件（5）上侧边线，包边（31）向下延伸设有侧板（32），所述侧板（32）上设有主流道（321），所述主流道（321）进口设有雾化管（34），所述雾化管（34）和主流道（321）管道连通，所述主流道（321）一侧设有若干分流道（322），所述主流道（321）沿着试件（5）竖直方向布置，所述分流道（322）沿着试件（5）水平方向布置，所述主流道（321）和分流道（322）交接处设有调节槽（324），所述调节组件（33）包括截流板（336），所述截流板（336）位于调节槽（324）内，截流板（336）一端插入主流道（321）内，截流板（336）倾斜布置；

初始状态下：若干所述截流板（336）和相邻分流道（322）的夹角从上到下逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，其特征在于：所述调节组件（33）还包括摩擦板（331）、调节杆（333）和线圈（334），所述侧板（32）上设有若干检摩腔（323），若干所述检摩腔（323）沿水平方向布置，检摩腔（323）位于最下层的分流道（322）下侧，检摩腔（323）朝向试件（5）一侧开口设置，所述摩擦板（331）和调节杆（333）紧固连接，所述调节杆（333）置于和检摩腔（323）滑动连接，所述线圈（334）置于检摩腔（323）内，所述调节杆（333）一端插入线圈（334）内圈，调节杆（333）上侧设有张力弹簧（332），所述张力弹簧（332）上端和检摩腔（323）壁面抵接；

检摩时：所述摩擦板（331）外侧和试件（5）摩擦接触。

3.根据权利要求2所述的一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，其特征在于：所述调节组件（33）还包括调节电机（335），所述调节电机（335）置于调节槽（324）内，所述调节电机（335）输出端和相邻的截流板（336）传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，其特征在于：相邻所述分流道（322）之间设有隔层，所述分流道（322）和下侧的隔层间形成分检区，所述摩擦板（331）的每个检测区间为一个分检区的高度；

调节时：所述线圈（334）和若干调节电机（335）从上到下依次导通。

5.根据权利要求4所述的一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，其特征在于：所述辅助装置（3）还包括若干极板（35），若干所述极板（35）两两构成一组，所述分流道（322）末端设有感应槽（325），分流道（322）和感应槽（325）连通，每组两个所述极板（35）分别置于感应槽（325）内，每组两个极板（35）分别连接电源的接线端子。

6.根据权利要求5所述的一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，其特征在于：所述施压装置（2）包括正压缸（21），所述正压缸（21）和安装架（12）紧固连接，正压缸（21）输出端设有施压座（22），所述施压座（22）和包边（31）连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有环境模拟功能的混凝土强度检测装置，其特征在于：所述正压缸（21）和施压座（22）球铰连接。