CN202770790U

CN202770790U - 混凝土绝热温升测试仪

Info

Publication number: CN202770790U
Application number: CN 201220276242
Authority: CN
Inventors: 郑贺伊; 林志海; 利志跃; 廖翔; 袁明京
Original assignee: SHENZHEN PAN-CHINA ENGINEERING GROUP Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN PAN-CHINA ENGINEERING GROUP Co Ltd
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2022-06-12

Abstract

本实用新型涉及一种混凝土绝热温升测试仪，包括用于盛放混凝土试件的容器及双层独立保温控温筒体，筒体包括双层座体及可拆卸地安装在双层座体上的双层盖体，双层座体与双层盖体共同形成用于容纳容器的腔体，筒体具有内外双层构造，其内外两层结构中分别填充有保温程度不同的保温材料，并且于其内层结构邻近容器的内壁面以及内外两层结构之间分别铺设有不同功率的加热膜，加热膜均与功率调整器电性相连，于筒体外部的测试环境中、容器内部、筒体的内外两层结构上分别安装有温度传感器，温度传感器均与温度变送器电性相连。上述混凝土绝热温升测试仪可有效提高混凝土绝热温升测试的可靠性与精确度，获得更可靠、更精确的混凝土绝热温升发展曲线。

Description

混凝土绝热温升测试仪

技术领域

本实用新型属于实验用的混凝土材料的测试仪器，尤其涉及一种用于测量混凝土绝热温升发展曲线的实验设备，其通过测定各种配合比类型的混凝土，模拟大体积混凝土结构物中心温度在绝热状态下的温升发展曲线。

背景技术

混凝土绝热温升是影响大体积混凝土产生温度应力的重要热学参数之一，对于大体积混凝土的开裂预防起到了关键性的作用，因此准确测量混凝土绝热温升及其变化规律就显得尤为重要。混凝土绝热温升发展曲线是衡量混凝土配合比是否有利于大体积混凝土结构物降低开裂风险的重要指标，测量可靠、精确的绝热温升发展曲线是实现正确判断的前提条件。现有技术的混凝土绝热温升测试仪主要存在以下两个问题：

一是设备的保温控温性能不好：传统的混凝土绝热温升测试仪主要采用单保温层、单加热层制造工艺和技术，对使用环境要求较高，容易受到外界工作环境的影响。保温控温的性能直接决定是否可以为被测试件模拟绝热空间，因此直接关系到测量结果的准确性。由于直接测定模拟混凝土绝热温升，必须保证在整个试验过程中既不能使混凝土温度向外部环境散热，同时也不能由于外界环境高于混凝土温度而给试件反向加热，从而保证整个试验过程的绝热温升。

二是设备使用操作的便携性不好：部分传统的混凝土绝热温升测试仪体积大、质量大，由于机械设计部分有瑕疵，但是为了保证测试精度，通常采用较大的试验试件，例如50L或者80L混凝土试件，因此在每次做实验前都需要准备更多的原材料进行配比，并且需要起重设备将试件放入测试仪器中，在实验结束后，需要对设备进行清理以备下次试验，这无疑为使用者在测试过程中增加了工作量；并且在精密工业制造过程中，由于选用的大体积构件，也增加了机械加工的复杂性与成本开支。

此外，通常情况下，传统的混凝土绝热温升测试仪没有很好的智能性，甚至有一些需要人工来进行数据采集与记录。然而，混凝土绝热温升的测试周期至少是7天以上，这样就需要实验人员昼夜不停的对实验结果进行观察，其人力成本较高，且工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种测控精度可靠稳定的混凝土绝热温升测试仪。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种混凝土绝热温升测试仪，包括用于盛放混凝土试件的容器及双层独立保温控温筒体，所述筒体包括双层座体及可拆卸地安装在所述双层座体上的双层盖体，所述双层座体与双层盖体共同形成用于容纳所述容器的腔体，所述筒体具有内外双层构造，其内外两层结构中分别填充有保温程度不同的保温材料，并且于其内层结构邻近所述容器的内壁面以及内外两层结构之间分别铺设有不同功率的加热膜，所述加热膜均与功率调整器电性相连，于所述筒体外部的测试环境中、所述容器内部、所述筒体的内外两层结构上分别安装有温度传感器，所述温度传感器均与温度变送器电性相连。

进一步地，所述容器内部的温度传感器位于所述容器的中心位置。

进一步地，所述筒体的内层结构具有底壁、顶壁及侧壁，所述筒体内层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述底壁、顶壁及侧壁邻近所述腔体一侧的中部位置。

进一步地，所述筒体的外层结构具有底壁、顶壁及侧壁，所述筒体外层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述底壁、顶壁及侧壁邻近所述筒体的内层结构一侧的中部位置。

进一步地，所述双层座体包括内外叠置的内层座体及外层座体，所述腔体位于所述内层座体上，其一端具有开口，所述外层座体罩设于所述内层座体外部；所述双层盖体包括内外叠置的内层盖体及外层盖体，所述内层盖体插设于所述内层座体的开口处，所述外层盖体搭置于所述双层座体上方。

进一步地，所述容器内部的温度传感器位于所述容器的中心位置；所述内层座体具有内层底壁及内层侧壁，所述筒体内层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述内层底壁邻近所述腔体一侧的中部位置、所述内层侧壁邻近所述腔体一侧的中部位置以及所述内层盖体邻近所述腔体一侧的中部位置；所述外层座体具有外层底壁及外层侧壁，所述筒体外层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述外层底壁邻近所述内层座体一侧的中部位置、所述外层侧壁邻近所述内层座体一侧的中部位置以及所述外层盖体邻近所述内层盖体一侧的中部位置。

进一步地，所述容器由支承件支承于所述腔体的中部位置。

进一步地，所述双层盖体在所述双层座体上安装到位后，所述加热膜所包围的空间是封闭的，并且所述筒体内层结构的内壁面距离所述容器的距离是相同的。

进一步地，所述容器为圆筒状结构，其包括可拼装的上盖、下底以及由沿中心线分成的左右对称半筒体。

进一步地，所述温度变送器及功率调整器位于设备控制机箱内，所述机箱位于所述筒体的下方，并与所述筒体形成连体结构。

与现有技术相比较，本实用新型的混凝土绝热温升测试仪采用双层独立保温控温技术，可有效屏蔽来自外界环境的温度变化对实验结果的影响。由于筒体的内外两层具有不同的加热功率和保温性能，内外两层保温控温装置根据作业环境不同独立运行，外层结构的保温装置可以有效的消除环境温度影响，以保证内层结构工作在1摄氏度的变动幅度内；内层结构可实现温度精确微调，实时保证混凝土试件中心温度和外表温度相同，控温精度仅受测温精度限制，而不受环境温度的影响，从而有效提高混凝土绝热温升测试的可靠性与精确度，获得更可靠、更精确的混凝土绝热温升发展曲线。此外，筒体由可拆卸的双层座体及双层盖体两部分构成，其机械制造加工周期短，设备成本低。

另一方面，本实用新型的混凝土绝热温升测试仪由于测试精度高，远超规范中的测试精度要求，因此可以将试件做得轻巧方便，不用任何起重设备，通常情况下一个操作人员即可完成，从而节省人力成本、降低造价。

附图说明

图1是本实用新型混凝土绝热温升测试仪一较佳实施例的剖面示意图。

图2是图1所示实施例的剖面分解示意图。

图3是图1所示实施例与外联设备的连接示意图。

图4是图1所示实施例的传感与控制系统原理图。

图5是本实用新型混凝土绝热温升测试仪一较佳实施例的软件测试界面图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一同参阅图1至图3，是本实用新型的一较佳实施例，该混凝土绝热温升测试仪包括容器1及双层独立保温控温筒体2。

容器1用于盛放混凝土试件3，本实施例中，容器1为净高与直径相等的圆筒状结构，其包括可拼装的上盖、下底以及由沿中心线分成的左右对称半筒体。这样将容器1设计成分离可拆卸式，可方便实验后的清理工作，便于将试件3从容器1中取出，减轻操作人员的工作量。

筒体2包括双层座体21及可拆卸地安装在双层座体21上的双层盖体22。双层座体21与双层盖体22共同形成用于容纳容器1的腔体23。容器1由支承件4支承于腔体23的中部位置，本实施例中的支承件4选用金属机械连接式支座。筒体2具有内外双层构造，本实施例中，筒体2的内外两层结构均具有底壁、顶壁及侧壁。筒体2的内外两层结构中分别填充有保温程度不同的保温材料5，本实施例中的保温材料5优选石棉。于筒体2内层结构邻近容器1的内壁面以及内外两层结构之间分别铺设有不同功率的加热膜6，加热膜6均与功率调整器7电性相连，本实施例中选用的加热膜6为具有良好均匀加热性能的硅橡胶加热膜。双层盖体22在双层座体21上安装到位后，加热膜6所包围的空间是封闭的，并且筒体2内层结构的内壁面距离容器1的距离是相同的。

于筒体2外部的测试环境中、容器1内部、筒体2的内外两层结构上分别安装有温度传感器81-88，温度传感器81-88均与温度变送器9电性相连，以分别监控外部工作环境、试件3、筒体2内外两层结构的温度变化。本实施例中温度传感器81-88选用pt100温度传感器。为保证精确地监测试件3与筒体2的温度变化，容器1内部的温度传感器82优先地位于容器1的中心位置，用于实时监测试件3中心温度的变化；筒体2内层结构上的温度传感器83-85数量优选三个，并且优选地分别安装在底壁、顶壁及侧壁邻近腔体23一侧的中部位置，用于监测筒体2内层结构在多个方向上的温度变化；筒体2外层结构上的温度传感器86-88数量亦优选三个，并且优选地分别安装在外层底壁、外层顶壁及外层侧壁邻近筒体的内层结构一侧的中部位置，用于监测筒体2外层结构在多个方向上的温度变化。

具体地，双层座体21包括内外叠置的内层座体211及外层座体212；内层座体211具有内层底壁2111及内层侧壁2112，腔体23位于内层座体211上，其一端具有开口231；外层座体212罩设于内层座体211外部，其具有外层底壁2121及外层侧壁2122。双层盖体22包括内外叠置的内层盖体221及外层盖体222，内层盖体221插设于内层座体211的开口231处，外层盖体222搭置于双层座体21上方。本实施例中，监测筒体2内层结构温度变化的三个温度传感器83-85分别安装在内层底壁2111邻近腔体23一侧的中部位置、内层侧壁2112邻近腔体23一侧的中部位置以及内层盖体221邻近腔体23一侧的中部位置；监测筒体2外层结构温度变化的三个温度传感器86-88则分别安装在外层底壁2121邻近内层座体211一侧的中部位置、外层侧壁2122邻近内层座体211一侧的中部位置以及外层盖体222邻近内层盖体221一侧的中部位置。

上述混凝土绝热温升测试仪可通过软件设计与编程实现全自动记录数据并且对其进行简单分析与计算，以节省人力成本，增加设备的智能性及可操作性。请一同参阅图4，把各个部分组合成计算机自动测量与控温系统。其中，温度变送器9把温度传感器81-88的物理信号转换成标定电压信号，数据采集卡把标定电压信号转换成数字信号传送给计算机；计算机的LabVIEW虚拟仪器软件工作在Windows操作系统上，并对获得的数字信号进行处理，根据试件3、内外保温层和环境等温度条件进行判断，给出相应控制信号通过数据采集卡传送给功率调整器7。

本实施例中，温度变送器9及功率调整器7位于设备控制机箱100内，机箱100位于筒体2的下方，并与筒体2形成连体结构。本实施例将机械部分与机箱测控部分合二为一，相当于机箱测控部分内置于设备中。通常二者之间会有很多的信号线以及电源线等相连接，这样很好解决二者之间的连接关系。并且可在设备下部配备四个可全方位360度转动并且自锁功能的滑轮(图中未标示)，使之移动方便，以增强设备的安全性。

测试时，将容器1拼装完整，然后将搅拌混合后的混凝土试件3浇注入容器1中，容器1由支承件4支承在筒体2的腔体23内，将双层盖体22盖入腔体23的开口231处，即形成完整的保温控温空间(如图1所示)；然后，将电源线、温度传感器81-88的数据线等进行连接，开通电源，打开LabVIEW虚拟仪器软件界面，如图5所示，点击图中的开始按钮，即可开始进行测试实验。

本实用新型的混凝土绝热温升测试仪采用双层独立保温控温技术，可有效屏蔽来自外界环境的温度变化对实验结果的影响。由于筒体2的内外两层具有不同的加热功率和保温性能，内外两层保温控温装置根据作业环境不同独立运行，外层结构的保温装置可以有效的消除环境温度影响，以保证内层结构工作在1摄氏度的变动幅度内；内层结构可实现温度精确微调，实时保证混凝土试件3中心温度和外表温度相同，控温精度仅受测温精度限制，而不受环境温度的影响，从而有效提高混凝土绝热温升测试的可靠性与精确度，获得更可靠、更精确的混凝土绝热温升发展曲线。此外，筒体2由可拆卸的双层座体21及双层盖体22两部分构成，其机械制造加工周期短，设备成本低。

另一方面，本实用新型的混凝土绝热温升测试仪由于测试精度高，远超规范中的测试精度要求，因此可以将试件3做得轻巧方便，不用任何起重设备，通常情况下一个操作人员即可完成，从而节省人力成本、降低造价。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种混凝土绝热温升测试仪，包括用于盛放混凝土试件的容器，其特征在于，所述测试仪还包括双层独立保温控温筒体，所述筒体包括双层座体及可拆卸地安装在所述双层座体上的双层盖体，所述双层座体与双层盖体共同形成用于容纳所述容器的腔体，所述筒体具有内外双层构造，其内外两层结构中分别填充有保温程度不同的保温材料，并且于其内层结构邻近所述容器的内壁面以及内外两层结构之间分别铺设有不同功率的加热膜，所述加热膜均与功率调整器电性相连，于所述筒体外部的测试环境中、所述容器内部、所述筒体的内外两层结构上分别安装有温度传感器，所述温度传感器均与温度变送器电性相连。

2.如权利要求1所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述容器内部的温度传感器位于所述容器的中心位置。

3.如权利要求1所述混凝土绝热温升测试仪，其特征在于，所述筒体的内层结构具有底壁、顶壁及侧壁，所述筒体内层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述底壁、顶壁及侧壁邻近所述腔体一侧的中部位置。

4.如权利要求1所述的混凝土绝热温升测试仪，其特征在于，所述筒体的外层结构具有底壁、顶壁及侧壁，所述筒体外层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述底壁、顶壁及侧壁邻近所述筒体的内层结构一侧的中部位置。

5.如权利要求1所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述双层座体包括内外叠置的内层座体及外层座体，所述腔体位于所述内层座体上，其一端具有开口，所述外层座体罩设于所述内层座体外部；所述双层盖体包括内外叠置的内层盖体及外层盖体，所述内层盖体插设于所述内层座体的开口处，所述外层盖体搭置于所述双层座体上方。

6.如权利要求5所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述容器内部的温度传感器位于所述容器的中心位置；所述内层座体具有内层底壁及内层侧壁，所述筒体内层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述内层底壁邻近所述腔体一侧的中部位置、所述内层侧壁邻近所述腔体一侧的中部位置以及所述内层盖体邻近所述腔体一侧的中部位置；所述外层座体具有外层底壁及外层侧壁，所述筒体外层结构上的温度传感器具有三个，其分别安装在所述外层底壁邻近所述内层座体一侧的中部位置、所述外层侧壁邻近所述内层座体一侧的中部位置以及所述外层盖体邻近所述内层盖体一侧的中部位置。

7.如权利要求1所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述容器由支承件支承于所述腔体的中部位置。

8.如权利要求1所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述双层盖体在所述双层座体上安装到位后，所述加热膜所包围的空间是封闭的，并且所述筒体内层结构的内壁面距离所述容器的距离是相同的。

9.如权利要求1所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述容器为圆筒状结构，其包括可拼装的上盖、下底以及由沿中心线分成的左右对称半筒体。

10.如权利要求1所述的混凝土温升测试仪，其特征在于，所述温度变送器及功率调整器位于设备控制机箱内，所述机箱位于所述筒体的下方，并与所述筒体形成连体结构。