CN206505076U - 一种混凝土全自动贯入阻力仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土全自动贯入阻力仪，解决了现有技术中测量混凝土贯入阻力时时间间隔较大测量误差大的问题，其技术方案要点是：包括机座、用于盛放混凝土的测试桶、用于插入测试桶内的测针、固定在测针端部的阻力传感器和用于数据分析和系统控制的微机终端，所述机座上设有可以上下活动的上下活动组件，所述上下活动组件上转动连接有旋转杆，所述旋转杆通过驱动组件驱动绕中心轴线转动，所述旋转杆下端面设有水平活动组件，所述水平活动组件下端固定连接有测针系统。本实用新型提供的混凝土全自动贯入阻力仪具有提高测量精度的有益效果。

Description

一种混凝土全自动贯入阻力仪

技术领域

本实用新型涉及混凝土性能测试仪器技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土全自动贯入阻力仪。

背景技术

混凝土凝结时间是混凝土极其重要的参数，无论是在科学研究还是在工程实践中，测定混凝土凝结时间是极其普遍的。一般认为混凝土的初凝时间是失去塑性但不具备机械强度的时间，终凝时间为混凝土失去塑性且具备机械强度的时间，混凝土的初凝时间和终凝时间对混凝土施工非常重要。

试验时，砂浆与水接触瞬间开始计时，根据混凝土拌合物的性能，确定测针试验时间，以后每隔0.5h 测试一次，在临近初、终凝时可增加测定次数。测试时将砂浆试样筒置于贯入阻力仪上，测针端部与砂浆表面接触，然后在10±2s内均匀地使测针贯入砂浆25±2mm深度，记录贯入压力。凝结时间通过计算机绘图拟合方法确定，当贯入阻力为3.5 MPa时为初凝时间，贯入阻力为28.0MPa时为终凝时间。

中国实用新型专利，公开号为CN205593868U,公开了一种混凝土全自动贯入阻力仪，其技术方案的要点是：包括机座，机座上设置有旋转平台，旋转平台上安装3个测试桶，机座上还安装有电液伺服仪，电液伺服仪上设置滑道，升降架安装在滑道上，升降架通过电液伺服仪的带动沿滑道垂直上下运动，升降架上安装有位移传感器，升降架的中部安装有支架，锥形圆盘安装在支架上，锥形圆盘的下部安装有阻力传感器，阻力传感器连接旋转测针的端部，位移传感器用于测量旋转测针贯入测试桶内的深度，阻力传感器用于测量旋转测针贯入测试桶内的阻力，旋转平台、电液伺服仪、位移传感器、锥形圆盘以及阻力传感器连接微机终端处理器。

上述现有技术在进行实验时，对同一个桶内的混凝土进行试验，在临近混凝土初、终凝结时间时，试验时间的间隔较大不能比较精确的试验出阻力到3.5 MPa和28.0MPa的较精确的时间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种混凝土全自动贯入阻力仪，能比较精确的测量混凝土的阻力到3.5 MPa和28.0MPa的时间间隔。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种混凝土全自动贯入阻力仪,包括机座、用于盛放混凝土的测试桶、用于插入测试桶内的测针、固定在测针端部的阻力传感器和用于数据分析和系统控制的微机终端，所述机座上设有可以上下活动的上下活动组件，所述上下活动组件上转动连接有旋转杆，所述旋转杆通过驱动组件驱动绕中心轴线转动，所述旋转杆下端面设有水平活动组件，所述水平活动组件下端固定连接有测针系统。

采用上述技术方案，上下活动组件上下运动一个周期带动测针探测测试桶内混凝土的阻力；上下活动组件每运动一个周期后，驱动组件驱动旋转杆转动一个角度，驱动组件驱动旋转杆转动一圈为一个周期；驱动组件运动一个周期后，水平活动组件沿水平方向移动一个距离，通过上述装置，测针系统在测试桶内形成同心圆分布的测试区域，通过微机终端控制每个组件运动的速度，可以控制整个试验的精度，每个组件运动周期越短，试验结果越准确；上下活动组件运动一个周期可以得到一个试验结果，每次试验的位置不能相同，通过减少运动组件运动的周期可以增加同一时间段内得到的试验结果的数量，这样在阻力达到3.5 MPa和28.0MPa时能及时的测量出来，从而可以较准确的计算出时间间隔。

进一步，所述上下活动组件包括滑移连接在机座上的上活动板和下活动板以及竖直固定在机座上的竖直齿条，所述上活动板上固定有第一驱动电机，所述机座上固定有用于控制第一驱动电机正反转的转向控制组件，所述第一驱动电机的转动轴上固定有第一齿轮，所述第一齿轮与所述竖直齿条啮合。

采用上述技术方案，通过第一驱动电机和第一齿轮、竖直齿条实现上下活动组件的运动，通过转向控制组件可以控制第一驱动电机正反转，从而实现上下活动组件往复上下运动。

进一步，所述上活动板和下活动板上设有轴承，所述旋转杆通过轴承转动连接在上活动板和下活动板上，所述驱动组件包括固定在上活动板的第二驱动电机，所述第二驱动电机驱动旋转杆绕自身轴线旋转。

采用上述技术方案，通过设置轴承可以减少旋转杆转动的阻力，通过第二驱动电机可以驱动旋转杆绕自身轴线旋转。

进一步，所述水平活动组件包括水平轨道和与旋转杆下端固定连接的凸块，所述凸块嵌入水平轨道内，所述水平轨道上端固定有水平齿条，所述凸块上固定有第三驱动电机，所述第三驱动电机的转动轴上固定有第三齿轮，所述第三齿轮与所述水平齿条啮合。

采用上述技术方案，通过第三驱动电机和第三齿轮、水平齿条驱动水平轨道沿水平方向滑动。

进一步，所述转向控制组件包括固定在机座上的开关支架，所述开关支架上沿竖直方向固定有上活动块和下活动块，所述上活动块和下活动块上均固定有与第一驱动电动机电性连接的用于控制所述第一驱动电动机改变转动方向的限位开关。

采用上述技术方案，通过下活动板撞击限位开关可以控制第一电动机正反转，从而驱动上活动板和下活动板上下往复运动。

进一步，所述开关支架沿竖直方向设有凹槽，所述上活动块与下活动块卡接在凹槽内。

采用上述技术方案，上活动块和下活动块卡接在凹槽内，这样可以调整上活动块和下活动块的位置。

进一步，所述上活动块和下活动块在滑移区域上设有刻度尺。

采用上述技术方案，通过设置刻度尺可以方便的示出上活动块与下活动块的距离。

进一步，所述测针系统包括固定在所述水平轨道下端的固定板，所述固定板上设有固定槽，所述固定槽内铰接有用来安装测针的安装块，所述固定板上还固定有用来固定测针的固定装置。

采用上述技术方案，测针安装在安装块上，安装块铰接在固定槽内，通过安装块的转动带动测针转动，可以将测针翻转到固定板上方和下方，并通过固定装置实现测针的定位。

进一步，所述固定装置包括铰接在所述固定板上的压块，测针向下放置时，所述压块压住安装块上端面；所述压块上设有钩槽，测针向上放置时，所述钩槽可以钩住测针的外壁。

采用上述技术方案，测针向下放置时，所述压块压住安装块上端面；所述压块上设有钩槽，测针向上放置时，所述钩槽可以钩住测针的外壁，实现对测针的固定作用。

进一步，所述测针系统上设有多组不同直径的测针。

采用上述技术方案，因为不同试验需要用到不同规格的测针，通过设置不同直径的测针，当次试验选用的测针向下放置，其他不用的测针向上放置，这样可以减少更换测针的时间，使试验更加方便。

综上：上下活动组件上下运动一个周期带动测针探测测试桶内混凝土的阻力；上下活动组件每运动一个周期后，驱动组件驱动旋转杆转动一个角度，驱动组件驱动旋转杆转动一圈为一个周期；驱动组件运动一个周期后，水平活动组件沿水平方向移动一个距离，通过上述装置，测针系统在测试桶内形成同心圆分布的测试区域，通过微机终端控制每个组件运动的速度可以控制整个试验的精度，每个组件运动周期越短，试验结果越准确。

附图说明

图1为本实施例的轴测图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图。

附图标记：1、机座；2、测试桶；3、测针；4、阻力传感器；5、微机终端；6、旋转杆；7、上活动板；8、下活动板；9、竖直齿条；10、第一驱动电机；11、第一齿轮；12、轴承；13、第二驱动电机；14、水平轨道；15、凸块；16、水平齿条；17、第三驱动电机；18、第三齿轮；19、开关支架；20、限位开关；21、上活动块；22、下活动块；23、刻度尺；24、固定板；25、固定槽；26、安装块；27、压块；28、钩槽；29、滑槽；30、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做详细说明。

一种混凝土全自动贯入阻力仪，参见图1，包括机座1，机座1底部放置有用于盛放混凝土的测试桶2，机座1上安装有用于数据分析和系统控制的微机终端5，机座1顶部沿竖直方向设有滑槽29，滑槽29内滑动连接有上活动板7和下活动板8，滑槽29左侧焊接有竖直齿条9，上活动板7上安装有第一驱动电机10，第一驱动电机10的转动轴上安装有第一齿轮11，第一齿轮11与竖直齿条9啮合。

上活动板7和下活动板8上沿竖直方向设有通孔，通孔内安装有与通孔过盈配合的轴承12，轴承12内插有旋转杆6，旋转杆6外壁与轴承12内圈过盈配合，这样第一驱动电机10驱动上活动板7沿滑槽29上下滑移时也可以带动下活动板8沿滑槽29上下滑移；上活动板7上固定有第二驱动电机13，第二驱动电机13的转动轴与旋转杆6卡接，可以驱动旋转杆6绕轴线转动。所述第一电动机10为制动电机，在停机时可以防止电动机轴转动，使旋转杆6下滑。

参见图2，滑槽29左侧还焊接有开关支架19，开关支架19沿竖直方向设有凹槽30，凹槽30两侧壁为波浪形，凹槽30内插有上活动块21和下活动块22；上活动块21和下活动块22的两侧也为波浪形并与凹槽30侧壁的波浪形相互配合，这样可以卡住上活动块21和下活动块22对其进行定位，调整上活动块21和下活动块22的位置时，将上活动块21和下活动块22从凹槽30内拔出，重新插入凹槽30的不同位置即可。上活动块21与下活动块22上安装有限位开关20，限位开关20与第一驱动电机10电性连接，下活动板8沿滑槽29上下滑动时可以撞击限位开关20，从而改变第一驱动电机10的转向。开关支架19上安装有刻度尺23，通过设置刻度尺23可以方便的示出上活动块21与下活动块22的距离。通过改变上活动块21与下活动块22之间的距离，可以调整旋转杆6上下活动的距离。

参见图3，旋转杆6底部焊接有凸块15，凸块15卡入水平轨道14内，水平轨道14可以沿凸块15水平移动，水平轨道14上端焊接有水平齿条16，凸块15上安装有第三驱动电机17，第三驱动电机17的转动轴上卡接有第三齿轮18，第三齿轮18与水平齿条16啮合，通过第三驱动电机17驱动水平轨道14移动。

水平轨道14底部焊接有圆形的固定板24，固定板24上设有固定槽25，固定槽25内铰接有安装块26，安装块26下端面固定有测针3，测针3顶端安装有阻力传感器4；固定板24上还铰接有压块27，压块27可以沿固定板24上端面转动，压块27下端面与安装块26上端面抵触，防止安装块26转动；压块27上还设有钩槽28，当测针3向上放置时，钩槽28可以钩住测针3的外壁，实现对测针3的固定。沿固定板24周壁设有3组不同直径的测针3。

工作过程为：砂浆与水接触瞬间开始试验，第一驱动电机10驱动旋转杆6向下运动，旋转杆6带动下活动板8向下运动，测针3插入测试桶2内的混凝土中，阻力传感器4记录阻力值并传送给微机终端5，下活动板8撞击下活动块22上的限位开关20，第一驱动电机10反转驱动旋转杆6向上运动；在旋转杆6向上运动的过程中微机终端5控制第二驱动电机13转动一个角度，下活动板8撞击上活动块21上的限位开关20，第一驱动电机10反转驱动旋转杆6向下运动，此时完成第一驱动电机10的一个周期运动，微机终端5记录时间间隔；第二驱动电机13转动一圈为一个周期，第二驱动电机13完成一个周期动作后，第三驱动电机17转动一个角度，使水平轨道14移动一个位移；每次测针3插入混凝土中阻力传感器4记录阻力值并传送给微机终端5，通过微机终端5进行数据分析得到试验结果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种混凝土全自动贯入阻力仪,包括机座(1)、用于盛放混凝土的测试桶(2)、用于插入测试桶(2)内的测针(3)、固定在测针(3)端部的阻力传感器(4)和用于数据分析和系统控制的微机终端(5)，其特征在于：所述机座(1)上设有可以上下活动的上下活动组件，所述上下活动组件上转动连接有旋转杆(6)，所述旋转杆(6)通过驱动组件驱动绕中心轴线转动，所述旋转杆(6)下端面设有水平活动组件，所述水平活动组件下端固定连接有测针系统。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述上下活动组件包括滑移连接在机座(1)上的上活动板(7)和下活动板(8)以及竖直固定在机座(1)上的竖直齿条(9)，所述上活动板(7)上固定有第一驱动电机(10)，所述机座(1)上固定有用于控制第一驱动电机(10)正反转的转向控制组件，所述第一驱动电机(10)的转动轴上固定有第一齿轮(11)，所述第一齿轮(11)与所述竖直齿条(9)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述上活动板(7)和下活动板(8)上设有轴承(12)，所述旋转杆(6)通过轴承(12)转动连接在上活动板(7)和下活动板(8)上，所述驱动组件包括固定在上活动板(7)的第二驱动电机(13)，所述第二驱动电机(13)驱动旋转杆(6)绕自身轴线旋转。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述水平活动组件包括水平轨道(14)和与旋转杆(6)下端固定连接的凸块(15)，所述凸块(15)嵌入水平轨道(14)内，所述水平轨道(14)上端固定有水平齿条(16)，所述凸块(15)上固定有第三驱动电机(17)，所述第三驱动电机(17)的转动轴上固定有第三齿轮(18)，所述第三齿轮(18)与所述水平齿条(16)啮合。

5.根据权利要求2所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述转向控制组件包括固定在机座(1)上的开关支架(19)，所述开关支架(19)上沿竖直方向固定有上活动块(21)和下活动块(22)，所述上活动块(21)和下活动块(22)上均固定有与第一驱动电机(10)电性连接的用于控制所述第一驱动电机(10)改变转动方向的限位开关(20)。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述开关支架(19)沿竖直方向设有凹槽(30)，所述上活动块(21)与下活动块(22)卡接在凹槽(30)内。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述上活动块(21)和下活动块(22)在滑移区域上设有刻度尺(23)。

8.根据权利要求4所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述测针(3)系统包括固定在所述水平轨道(14)下端的固定板(24)，所述固定板(24)上设有固定槽(25)，所述固定槽(25)内铰接有用来安装测针(3)的安装块(26)，所述固定板(24)上还固定有用来固定测针(3)的固定装置。

9.根据权利要求8所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述固定装置包括铰接在所述固定板(24)上的压块(27)，测针(3)向下放置时，所述压块(27)压住安装块(26)上端面；所述压块(27)上设有钩槽(28)，测针(3)向上放置时，所述钩槽(28)可以钩住测针(3)的外壁。

10.根据权利要求9所述的一种混凝土全自动贯入阻力仪，其特征在于：所述测针系统上设有多组不同直径的测针(3)。