CN200953020Y - 一种自动测定水泥凝结时间的设备 - Google Patents

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肖忠明
刘胜
郭俊萍
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Abstract

本实用新型涉及一种自动测定水泥凝结时间的设备。该设备包含有：一圆模，采用绝缘材料制成；一对电极，由导电材料制成，穿设在圆模上，并伸入圆模内与水泥浆体接触；一电性能测试仪表，连接各电极的输出端，以检测圆模内水泥浆体的电性能数值；一信号采集与转换装置，连接电性能测试仪表，采集水泥浆体的电性能数据，并将模拟信号转换为数字信号；一数据分析系统，其中预设有数据处理程序，接收信号采集与转换装置输出的电性能数据并由内置的数据处理程序进行分析；一显示装置，与数据分析系统连接，显示分析结果；一电源，为电极供电。本实用新型能够自动、连续地测定水泥的凝结时间，可应用于水泥、混凝土产品质量的控制、质量评价和研究水泥早期水化行为。

Description

一种自动测定水泥凝结时间的设备
技术领域
本实用新型涉及测定水泥凝结时间的设备，特别是指一种自动测定水泥凝结时间的设备。
背景技术
由于水泥浆体、混凝土过了凝结期就不能再用了，因此测定水泥的凝结时间是掌握混凝土施工性能的一个重要技术指标。现在的水泥凝结时间测定方法仍然停留在一种基于经验的方法，其是根据固定重量的试针贯入水泥浆体中的深度来判定水泥的凝结时间，如维卡仪法和吉尔摩法，设备由支架、滑动杆和试针等部分组成。上述方法的缺陷在于根据经验确定的水泥的凝结时间与水泥的实际水化过程存在一定差距，同时为了确定凝结时间，需每隔几分钟测试一次，监测过程繁琐，且占用人员。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种自动测定水泥凝结时间的设备，其具有与水泥实际水化过程一致的特点，可实现水泥早期水化过程的检测，了解水泥早期水化行为，自动实现水泥凝结时间的测定。
为达到上述目的，本实用新型所提供的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于它包含有：一圆模，采用绝缘材料制成；一对电极，由导电材料制成，穿设在所述圆模上，并伸入所述圆模内与水泥浆体接触；一电性能测试仪表，连接各所述电极的输出端，以检测所述圆模内水泥浆体的电性能数值；一信号采集与转换装置，连接所述电性能测试仪表，采集水泥浆体的电性能数据，并将模拟信号转换为数字信号；一数据分析系统，其中预设有数据处理程序，接收信号采集与转换装置输出的电性能数据并由内置的数据处理程序进行分析；一显示装置，与所述数据分析系统连接，显示分析结果；一电源，为各所述电极供电。
上述本实用新型的技术方案中，所述电极的固定方式为穿设在所述圆模的两侧壁上。
上述本实用新型的技术方案中，所述电极的固定方式为圆模的顶部固设有固定支架，所述电极固定穿设在所述固定支架上，伸入所述圆模内。
以上所述本实用新型的技术方案中，所述电极采用不锈钢制成。
以上所述本实用新型的技术方案中，所述电极采用铂制成。
以上所述本实用新型的技术方案中，所述电性能测试仪表测试的水泥浆体的电性能数据是电阻、电阻率、电导、电导率等检测形式中的任何一种。
以上所述本实用新型的技术方案中，所述数据分析系统为计算机。
以上所述本实用新型的技术方案中，所述数据分析系统为单片机。
以上所述本实用新型的技术方案中，它还包含有储存装置，以存储分析结果。
以上所述本实用新型的技术方案中，它还包含有打印装置，以打印分析结果。
采用上述技术方案，本实用新型为一种根据水泥浆体的电性能(电导率)随水泥水化时的结构、离子浓度等变化而变化的规律来测定水泥的凝结时间。与传统的维卡仪相比，具有与水泥实际水化过程一致的特点，可实现水泥早期水化过程的检测，了解水泥早期水化行为，自动实现水泥凝结时间的测定。本实用新型广泛应用于水泥产品质量的控制、质量评价和研究水泥早期水化行为。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型圆模和电极的安装位置图
图3是本实用新型圆模和电极另一种安装位置图
具体实施方式
为了详细说明本实用新型的结构及特点，现举以下较佳实施例并配合附图说明下。
本实用新型是依据水泥的水化理论及水泥水化过程中水泥浆体电性能的变化特性设计而成的。如图1所示，本实用新型包括圆模1、一对电极2、电性能测试仪表3、信号采集与转换装置4、数据分析系统5，以及与数据分析系统5连接的储存、显示、打印装置和电源。
如图2、图3所示，圆模1由绝缘材料制成，如塑料、有机玻璃、聚乙稀或树脂材料等等。电极2则采用导电材料制成，穿设固定在圆模1的两相对侧壁上(如图2所示)伸入圆模1中。或在圆模1顶部固设固定支架7，电极2固定穿设于固定支架7，并伸入圆模1中(如图3所示)。这两种固定方式均可达到使电极2置于水泥浆体中的目的。电极2可采用铂、不锈钢等导电材料制成，在本实施例中，采用价格较低的不锈钢材料制成。各电极2分别通过导线连接电性能测试仪表3，以检测水泥浆体的电性能。电性能测试仪表3为本领域中常用的仪器设备，在此不再详述。
根据水泥的水化理论，水泥的水化可分为诱导前期、诱导期、加速期、减速期和稳定期，其中诱导期的结束对应于水泥的初凝，此时水泥浆体的结构开始形成。而加速期对应于水泥的终凝，水泥浆体的结构框架已经形成，塑性消失。由于水泥的这种水化过程——结构的形成过程，会阻碍水泥浆体液相中离子的迁移，导致水泥浆体电性能的不同。同时，在水泥水化的几个阶段中，水泥浆体中的Ca(OH)2以及可溶性碱的浓度不同，这样由于在水化不同阶段可迁移的离子数量不同也会导致水泥浆体电性能的不同。因此可根据水泥浆体的电性能随水泥水化时的结构、离子浓度变化而变化的规律来实现水泥凝结时间的测定，由电性能测试仪表3测量水泥浆体的电性能。水泥浆体的电性能可以采用电阻、电阻率、电导、电导率等检测形式中的任何一种。
信号采集与转换装置4采用16位AD采集系统，其把电性能测试仪表3所测得的模拟信号转换为数字信号，并通过USB通信技术传递到数据分析系统5中。信号采集与转换装置4可以使用本领域中公知的各种能实现数据采集与转换功能的芯片。
数据分析系统5是一台预设有数据处理程序的计算机或单片机，具有根据水泥浆体电性能的变化规律判定水泥凝结时间的功能。数据分析装置5将数据采集装置4输入的数据进行计算处理，得出水泥的真实凝结时间及传统的维卡仪法凝结时间。同时数据分析系统5还连接有储存、显示及打印装置，以将处理结果及时显示给施工人员，并可将不同阶段的检测数据储存在储存装置中，也可按需要打印。
本实用新型采用交流恒压电源(图中未示)作为测试电源，经导线传递给电极2，获得水泥浆体的电信号。
本实用新型的工作过程如下：
首先将电极2安装在圆模1上或通过固定支架6插入水泥浆体中，通过电性能测试仪表3测量出所需的电性能数据，并通过信号采集与转换装置4将测量的信号转换为数字信号并输入数据分析装置5中进行数据分析。
本实用新型能够自动、连续地测定水泥的凝结时间，与传统的维卡仪相比，具有与水泥实际水化过程一致的特点，可实现水泥早期水化过程的检测，了解水泥早期水化行为，自动实现水泥凝结时间的测定。本实用新型可广泛应用于水泥、混凝土产品质量的控制、质量评价和研究水泥早期水化行为。

Claims (10)

1、一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于它包含有：
一圆模，采用绝缘材料制成；
一对电极，由导电材料制成，穿设在所述圆模上，并伸入所述圆模内与水泥浆体接触；
一电性能测试仪表，连接各所述电极的输出端，以检测所述圆模内水泥浆体的电性能数值；
一信号采集与转换装置，连接所述电性能测试仪表，采集水泥浆体的电性能数据，并将模拟信号转换为数字信号；
一数据分析系统，其中预设有数据处理程序，接收信号采集与转换装置输出的电性能数据并由内置的数据处理程序进行分析；
一显示装置，与所述数据分析系统连接，显示分析结果；
一电源，为各所述电极供电。
2、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述电极的固定方式为穿设在所述圆模的两侧壁上。
3、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述电极的固定方式为圆模的顶部固设有固定支架，所述电极固定穿设在所述固定支架上，伸入所述圆模内。
4、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述电极采用不锈钢制成。
5、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述电极采用铂制成。
6、如权利要求5所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述电性能测试仪表测试的水泥浆体的电性能数据是电阻、电阻率、电导、电导率等检测形式中的任何一种。
7、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述数据分析系统为计算机。
8、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：所述数据分析系统为单片机。
9、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：它还包含有储存装置，以存储分析结果。
10、如权利要求1所述的一种自动测定水泥凝结时间的设备，其特征在于：它还包含有打印装置，以打印分析结果。
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