CN209297532U - 一种混凝土施工温控仿真教学实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，包括顶部开口的机箱，机箱内侧固定有线槽隔板，线槽隔板上固定有电源、交换机、PLC控制器和温度变送器，机箱的顶部盖合有机箱盖，机箱盖上固定安装有盒装温控装置和触摸屏，电源与PLC控制器连接，电源与PLC控制器之间设有空气开关，PLC控制器与外网通过交换机连接，盒装温控装置的信号输入端与PLC控制器的第一信号输出端连接，触摸屏的信号输入端与PLC控制器的第二信号输出端连接。本实用新型可实时掌握大体积混凝土浇筑后的温度变化规律，以便于在实际施工过程中对温度和温度应力场采取及时的干预和控制措施，也可以为今后类似工程的应用以及相应的混凝土温度场的模拟提供必要的数据积累。

Description

一种混凝土施工温控仿真教学实训装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程仿真教学技术领域，特别是一种混凝土施工温控仿真教学实训装置。

背景技术

我国近些年在建土木工程的规模不断扩大，含有大体积砼施工的工程不断增多，在大体积混凝土结构断面尺寸较大，对内部水化热导热性能很差。在大体积砼升温阶段，由于砼内部水化热升温，混凝土的内外形成温差，大体积砼的冷缩的外部受到内部热膨胀约束而处于受拉状态，当内外温差过大，产生的砼的拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，会在砼内部和表面产生裂缝；在大体积砼降温开始的冷缩阶段，由于大体积砼构件受到基础或相邻部件的约束，会在大体积砼内部形成拉应力，当拉应力超过大体积砼极限抗拉强度，则从大体积砼约束面开始产生裂缝。大体积混凝土很难完全防止裂缝的产生，只能通过各种控制措施控制裂缝，裂缝不仅是混凝土的缺陷，更是混凝土结构的一种物理力学性质，如果重视温控措施以及各种施工影响的因素，应该可以最大限度的减少大体积砼裂缝的产生。

大体积砼水化热产生的温度场取决于大体积砼的浇筑时的入仓材料温度、浇筑后水泥水化热以及混凝土表面的环境温度，大体积砼温度梯度的控制是大体积混凝土施工中的一个重要环节，也是防止大体积砼温度裂缝的关键。除了在设计、施工和材料方面减小温度梯度外，应实时掌握大体积混凝土浇筑后的温度变化规律，及时了解温度梯度对大体积混凝土物理性能的影响，对温度和温度应力场采取及时的干预和控制措施，将温度梯度控制在一定范围内以减少裂缝的产生的可能性，也可以为今后类似工程的应用以及相应的混凝土温度场的模拟提供必要的数据积累。过去传统的测量方法使用玻璃泡温度计、电子测温仪等设备，用人工定时在预留孔洞的不同深处进行温测并用纸质材料记录，需要消耗大量的人力物力，且检测记录的误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种混凝土施工温控仿真教学实训装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，包括顶部开口的机箱，所述机箱内侧固定有线槽隔板，所述线槽隔板上固定有电源、交换机、PLC控制器和温度变送器，所述机箱的顶部盖合有机箱盖，所述机箱盖上固定安装有盒装温控装置和触摸屏，电源与PLC控制器连接，电源与PLC控制器之间设有空气开关，所述PLC 控制器与外网通过交换机连接，所述盒装温控装置的信号输入端与PLC控制器的第一信号输出端连接，所述触摸屏的信号输入端与PLC控制器的第二信号输出端连接，所述温度变送器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端连接，所述温度变送器的信号输入端与温度传感器的信号输出端连接，所述温度传感器置于盒装温控装置内。

进一步地，所述机箱的侧壁上固定有插头，所述插头与电源连接。

进一步地，所述机箱的侧壁上还固定有网孔，所述交换机与网孔连接。

进一步地，所述盒装温控装置包括温控箱体、温控座、冷却风扇、加热管和温控箱盖，所述温控箱体为顶部开口的箱体结构，所述温控座固定在温控箱体内，所述温控座的上表面开有S型槽，在S型槽的一端固定有冷却风扇，S型槽的另一端与温控箱体的外部连通，所述加热管有多组，多组加热管和多组温度传感器间隔布设于S型槽的两侧，所述温控箱盖盖设于温控箱体的顶部。

进一步地，所述温控箱盖的顶部覆盖有透明板，所述透明板的边缘由顶盖压紧，所述顶盖与温控箱盖通过螺钉锁紧连接。

进一步地，所述温控箱体的内壁上还设有隔热板，所述隔热板包覆于温控座的外侧。

进一步地，所述隔热板为隔热陶瓷纤维板。

进一步地，所述机箱的两侧分别设有把手。

进一步地，所述机箱的底面四角上安装有脚垫。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过盒装温控装置对大体积砼施工现场进行模拟，实时掌握大体积混凝土浇筑后的温度变化规律，及时了解温度梯度对大体积混凝土物理特性的影响，以便于在实际施工过程中对温度和温度应力场采取及时的干预和控制措施，将温度梯度控制在一定范围内以减少裂缝的产生的可能性，也可以为今后类似工程的应用以及相应的混凝土温度场的模拟提供必要的数据积累。

2、本实用新型结构简单，易于实现，检测记录的误差较小，对大体积混凝土施工有很大的指导作用。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型的盒装温控装置的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的控制框图；

图中：1-机箱，2-线槽隔板，3-电源，4-交换机，5-PLC控制器，6-温度变送器，7-空气开关，8-机箱盖，9-盒装温控装置，10-触摸屏，11-插头，12-网孔，13-把手，14-脚垫， 15-温控箱体，16-隔热板，17-温控座，18-冷却风扇，19-温度传感器，20-加热管，21-温控箱盖，22-透明板，23-顶盖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1、图2和图3所示，一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，包括顶部开口的机箱1，所述机箱1内侧固定有线槽隔板2，所述线槽隔板2上固定有电源3、交换机4、PLC 控制器5和温度变送器6，PLC控制器5为西门子公司生产的紧凑型CPU，8DI/6DO/2AI，所述机箱1的顶部盖合有机箱盖8，所述机箱盖8上固定安装有盒装温控装置9和触摸屏10，触摸屏10为工业触摸屏，7寸显示屏，1个以太网口，2个USB2.0，操作温度0-50°，使用环境湿度10％-90％，作为优选地，触摸屏10在安装时，触摸屏10倾斜角度在45～60°之间，符合人体工程学理念，使用更加方便，电源3与PLC控制器5连接，电源3与PLC控制器5 之间设有空气开关7，所述PLC控制器5与外网通过交换机4连接，所述盒装温控装置9的信号输入端与PLC控制器5的第一信号输出端连接，所述触摸屏10的信号输入端与PLC控制器5的第二信号输出端连接，所述温度变送器6的信号输出端与PLC控制器5的信号输入端连接，所述温度变送器6的信号输入端与温度传感器19的信号输出端连接，所述温度传感器 19置于盒装温控装置9内。

进一步地，所述机箱1的侧壁上固定有插头11，所述插头11与电源3连接，通过插头11与外部电源连接。

进一步地，所述机箱1的侧壁上还固定有网孔12，所述交换机4与网孔12连接，通过网孔12与外部网络连接，将数据外传。

进一步地，所述盒装温控装置9包括温控箱体15、温控座17、冷却风扇18、加热管20和温控箱盖21，所述温控箱体15为顶部开口的箱体结构，所述温控座17固定在温控箱体15内，所述温控座17的上表面开有S型槽，在S型槽的一端固定有冷却风扇18，S型槽的另一端与温控箱体15的外部连通，所述加热管20有多组，多组加热管20和多组温度传感器19 间隔布设于S型槽的两侧，所述温控箱盖21盖设于温控箱体15的顶部。加热管20为不锈钢单头电热管，DC24 60W，冷却风扇18为直流微型风扇，尺寸为30mm*30mm*10mm。

进一步地，所述温控箱盖21的顶部覆盖有透明板22，所述透明板22的边缘由顶盖23 压紧，所述顶盖23与温控箱盖21通过螺钉锁紧连接。

进一步地，所述温控箱体15的内壁上还设有隔热板16，所述隔热板16包覆于温控座17 的外侧。

进一步地，所述隔热板16为隔热陶瓷纤维板，隔热板16与冷却风扇18配合，可有效防止盒装温控装置9内部的电气元件过热而烧坏短路。

进一步地，所述机箱1的两侧分别设有把手13，便于搬运。

进一步地，所述机箱1的底面四角上安装有脚垫14，脚垫14采用橡胶材料制成，具有缓冲作用，使得整个装置使用寿命延长。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，包括顶部开口的机箱(1)，其特征在于：所述机箱(1)内侧固定有线槽隔板(2)，所述线槽隔板(2)上固定有电源(3)、交换机(4)、PLC控制器(5)和温度变送器(6)，所述机箱(1)的顶部盖合有机箱盖(8)，所述机箱盖(8)上固定安装有盒装温控装置(9)和触摸屏(10)，电源(3)与PLC控制器(5)连接，电源(3)与PLC控制器(5)之间设有空气开关(7)，所述PLC控制器(5)与外网通过交换机(4)连接，所述盒装温控装置(9)的信号输入端与PLC控制器(5)的第一信号输出端连接，所述触摸屏(10)的信号输入端与PLC控制器(5)的第二信号输出端连接，所述温度变送器(6)的信号输出端与PLC控制器(5)的信号输入端连接，所述温度变送器(6)的信号输入端与温度传感器(19)的信号输出端连接，所述温度传感器(19)置于盒装温控装置(9)内。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述机箱(1)的侧壁上固定有插头(11)，所述插头(11)与电源(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述机箱(1)的侧壁上还固定有网孔(12)，所述交换机(4)与网孔(12)连接。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述盒装温控装置(9)包括温控箱体(15)、温控座(17)、冷却风扇(18)、加热管(20)和温控箱盖(21)，所述温控箱体(15)为顶部开口的箱体结构，所述温控座(17)固定在温控箱体(15)内，所述温控座(17)的上表面开有S型槽，在S型槽的一端固定有冷却风扇(18)，S型槽的另一端与温控箱体(15)的外部连通，所述加热管(20)有多组，多组加热管(20)和多组温度传感器(19)间隔布设于S型槽的两侧，所述温控箱盖(21)盖设于温控箱体(15)的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述温控箱盖(21)的顶部覆盖有透明板(22)，所述透明板(22)的边缘由顶盖(23)压紧，所述顶盖(23)与温控箱盖(21)通过螺钉锁紧连接。

6.根据权利要求4所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述温控箱体(15)的内壁上还设有隔热板(16)，所述隔热板(16)包覆于温控座(17)的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述隔热板(16)为隔热陶瓷纤维板。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述机箱(1)的两侧分别设有把手(13)。

9.根据权利要求1所述的一种混凝土施工温控仿真教学实训装置，其特征在于：所述机箱(1)的底面四角上安装有脚垫(14)。