CN210037528U - 一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，包括底座、支架、滑杆、标准试杆、标准试针和数显器，支架固定在底座上，数显器固定在支架上，数显器上开有竖向贯通的滑槽，滑杆穿过滑槽并沿该滑槽滑动，数显器显示滑杆下落距离的测量值；在滑杆的下端上设有第一磁铁，在标准试杆和标准试针的上端上分别设有第二磁铁，第一磁铁和第二磁铁的磁性相反以便通过磁吸作用使二者吸附在一起进而使标准试杆和标准试针分别与所述滑杆连接。本实用新型提高了测试速率，降低了人为观察刻度盘带来的读数误差，不仅提高了工作效率，操作简便，而且精度更高。采用磁铁相吸的方式分别将标准试杆和标准试针连接在滑杆上，更换试杆和试针更为简单。

Description

一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种测定仪，尤其涉及一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，适用于水泥、水泥基类材料的标准稠度用水量和凝结时间试验检测。

背景技术

在建设工程中，通常需要对水泥的各项性能进行检测以判断其是否符合产品标准的技术要求。其中，标准稠度用水量和凝结时间是水泥的两项重要指标，并且在测定凝结时间时必须先确定水泥标准稠度用水量。水泥标准稠度用水量是指水泥标准稠度净浆对标准试杆(或试锥)的沉入具有一定的阻力，通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加入的水量。水泥凝结时间是通过标准试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所用时长表示。上述两项指标依据现行国家标准GB/T 1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行测定。试验时统一采用水泥净浆标准稠度和凝结时间测定仪，又称维卡仪。该仪器主要由支架、试杆、试针、刻度盘、指针、滑杆、滑杆固定螺丝、截锥试模、底座等部分组成。但该测试仪即维卡仪在测试过程中存在着以下不足之处：

⑴试验前需要安装标准试杆或试针，其连接端是螺纹连接，螺纹连接过程中会出现偏心、螺纹积垢、手滑的原因导致难以拧紧，且安装和拆卸过程繁琐。

⑵指针调零过程繁琐、误差大。测试前需要事先进行指针调零，现有维卡仪首先需要用工具把指针上的螺丝拧松，然后用手捏住指针上下滑动调整与零刻度重合再把螺丝拧紧，拧紧过程中指针偶尔被螺丝带着旋转稍稍歪斜，影响读数的准确性。

⑶现有维卡仪的最小分度值为1mm，试验结果受指针位置、观察位置、试验人员主观判断等影响较大，导致读数误差大，并且需要仔细观察较长时间才能确认读数。而标准对于整个测试过程有时间限制，往往因为读数过慢而超过了标准要求。

⑷现有维卡仪对试杆或试针缺少限位保护，当水泥净浆尚未达到初凝时间或水泥标注稠度用水量时，测试时，试杆或试针将直接触底发生弯曲或变形，影响它的正常使用以及后续的测试结果。

⑸现有维卡仪在测定标准稠度和初凝时间时要通过计时工具确定试杆或试针的30秒下落时间，下沉30秒要立刻拧滑杆固定螺丝锁止，锁止的时间也不准确，会存在提早或延迟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本低、操作简单、高效率、高精度的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪。

本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现：一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，包括底座、支架、滑杆、标准试杆和标准试针，所述支架固定在底座上，其特征在于：所述数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪还包括固定在支架上的数显器，所述数显器上开有竖向贯通的滑槽，所述滑杆穿过滑槽并沿该滑槽滑动，所述数显器显示所述滑杆下落距离的测量值；在所述滑杆的下端上设有第一磁铁，在所述标准试杆和标准试针的上端上分别设有第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁的磁性相反以便通过磁吸作用使二者吸附在一起进而使所述标准试杆和标准试针分别与所述滑杆连接。

本实用新型的滑杆带有磁性机读特征，在滑杆下落过程中，数显器中的传感器可以感应该磁性机读特征，经过芯片处理生成读数(测量值)显示在数显器的显示屏上。这种数显器与读取对象之间显示距离读数的技术是现有技术，此不赘述。

本实用新型在测定标准稠度或初凝时间时，可在试杆或试针下落30s后自动读取数值显示在数显器上，提高了测试速率，降低了人为观察刻度盘带来的读数误差，不仅提高了工作效率，操作简便，而且由于采用数显器显示读数，精度更高。另外，本实用新型采用磁铁相吸的方式分别将标准试杆和标准试针连接在滑杆上，更换试杆和试针更为简单，进一步简化了操作过程。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述数显器显示的测量值是滑杆下落30秒时，标准试杆或标准试针与底座玻璃板的距离；所述数显器的测量分度值为0.01mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述数显器的测量分度值为0.01mm。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述滑杆的下端连接具有安装槽的对接盘，所述安装槽的槽口位于对接盘的底面上，所述第一磁铁固定在所述安装槽内且其下表面显露在槽口中，在所述标准试杆和标准试针的上端分别设有槽形的固定座，所述第二磁铁安装在所述固定座内且其上表面显露在槽口中。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一磁铁的下表面为平面，所述安装槽的槽口自上而下呈渐扩状，所述第二磁铁向上凸出固定座，凸出部分自下而上呈渐缩状，所述第二磁铁的凸出部分与所述安装槽的槽口相适配，所述凸出部分的上表面为平面，其与所述第一磁铁的下表面贴合相吸。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述支架为倒L形，它主要由竖段和横段相连一体制成，所述竖段的下端固定在所述底座上，上端与横段的一端连接，所述数显器固定在横段的另一端上。

作为本实用新型的一种改进，所述数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪还包括释放机构，所述释放机构主要由固定轴、扭簧和筒形壳体组成，所述固定轴竖向安装在所述横段的顶面上并靠近滑杆，所述扭簧套装在所述固定轴上，且所述扭簧内置于所述壳体中，所述扭簧的一端与固定轴连接，另一端固定在壳体的内壁上，所述壳体具有底面且该底面由固定轴穿过而使壳体可绕固定轴转动，在所述壳体的外壁上设有沿径向伸出的挡片，所述挡片推压在所述滑杆的侧边上使之定位而限制其通过自重滑动，而滑杆可在外力作用下上下位移调整位置，壳体在外力作用下转动而带动挡片旋转以脱离滑杆使之自由下落，撤销外力后，挡片在扭簧的弹性回复作用力下回复至原位。挡片虽然推挤滑杆使之定位，但此时滑杆并非为固死状态，操作者通过单手对滑杆施加一定的压力和拉力可使滑杆做上下位移从而调整滑杆的高度位置，另外，操作者还可以转动壳体使挡片脱离滑杆而释放滑杆，实现一键释放的目的。

作为本实用新型的一种优选实施方式，在所述壳体的外壁上设有可供人手拨动以转动壳体的拨片，所述拨片沿壳体的径向伸出。

作为本实用新型的进一步改进，所述数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪还包括限位机构，所述限位机构包括限位杆组件和阻拦扣，所述阻拦扣设于滑杆的上端，所述阻拦扣具有向后横向伸出部分，所述限位杆组件安装在所述支架横段的顶面上且位于所述释放机构的旁侧，所述限位杆组件包括中空的外杆和内置于外杆中的内伸缩杆，所述外杆的前端铰接在所述支架的横段上并在铰接部位设有定位结构以使外杆连带内伸缩杆可转动至垂直状态并定位，所述内伸缩杆可从外杆的后端伸出或缩进，所述外杆和内伸缩杆之间设有可定位内伸缩杆的固定结构，处于垂直状态的内伸缩杆通过在外杆内伸出或者缩进调整限位杆组件的整体长度，并在滑杆下落过程中由内伸缩杆的后端阻挡在阻拦扣的伸出部分上而对滑杆进行限位。

本实用新型的外杆和内伸缩杆可绕的铰接轴转动90°竖起，限位杆组件的整体长度可用手拉动内伸缩杆伸缩，调整好高度后通过固定结构锁止固定，在滑杆下落过程中，内伸缩杆的后端通过与拦阻扣接触限制滑杆下落，防止试针撞弯，保护标准试针不受损坏，限位机构在不使用时可以折叠起来。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述固定结构和定位结构均采用固定件，在所述固定结构中，所述固定件穿过所述外杆顶紧在内伸缩杆上并锁紧对内伸缩杆进行限位；在所述定位结构中，所述固定件穿过外杆的铰接部位顶紧在铰接轴上并锁紧而将外杆连带内伸缩杆限位在垂直状态。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述底座上设有竖向贯穿的取杆孔，所述滑杆与取杆孔上下相对，所述阻拦扣可拆卸安装在所述滑杆上，卸除阻拦扣后，使滑杆向下穿过取杆孔而将其取出。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：

⑴本实用新型可从数显器上直接快速取数值，省去了现有技术中需要人为看钟表计时的过程，不仅提高了工作效率，操作简便，而且由于采用数显器显示读数，降低了采用人工观察刻度盘读数带来的误差，精度更高。

⑵本实用新型采用磁铁相吸的方式分别将标准试杆和标准试针连接在滑杆上，更换试杆和试针更为简单，进一步简化了操作过程。

⑶本实用新型的释放机构可实现单手调整滑杆高度位置，一键释放滑杆。

⑷本实用新型的限位机构可以防止试针撞弯，保护试针不受损坏。

⑸本实用新型结构简单、成本低，适于广泛推广和适用。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型的立体结构示意图之一；

图2是本实用新型的立体结构示意图之二；

图3是本实用新型滑杆的轴向剖视图；

图4是本实用新型图3中A局部放大示意图；

图5是本实用新型释放机构的结构示意图；

图6是本实用新型限位机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1～4所示，是本实用新型一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，包括底座4、支架7、滑杆2、标准试杆1、标准试针6、释放机构、限位机构和数显器5，其中，标准试杆1由耐腐蚀钢制成，标准试杆用于标准稠度用水量试验。标准试杆有效长度为50mm士1mm，直径为φ10mm+0.05mm。标准试针6由耐腐蚀钢制成，标准试针用于凝结时间测定试验。其有效长度初凝针为50mm±1mm，直径为φ1.13mm±0.05mm。支架7为倒L形，由金属方管加工而成。它主要由竖段71和横段72相连一体制成，竖段71的下端固定在底座4上，上端与横段72的一端连接，数显器5固定在横段72的另一端上。

数显器5上开有竖向贯通的滑槽，该滑槽的截面与滑杆截面形状相吻合，滑杆2穿过该滑槽并沿该滑槽在竖直方向上滑动。滑杆2由钢制成，外形如尺状，表面光滑，杆身上带有磁性特征供数显器5的传感器读取数值。数显器5具有液晶数显屏幕可实时显示测量结果供直接读取，测量分度值为0.01mm，集成计时功能，当滑杆2从释放自由下落30秒时，数显器5可保持显示第30秒测得的读数。操作界面有电源开关键、显示值归零按键(短按为归零、长按为30秒示值保持开关)。在滑杆2的下端上设有第一磁铁8，在标准试杆1和标准试针6的上端上分别设有第二磁铁9，第一磁铁8和第二磁铁9的磁性相反以便通过磁吸作用使二者吸附在一起进而使标准试杆1和标准试针6分别与滑杆2连接。具体是：滑杆2的下端连接具有安装槽的对接盘3，安装槽的槽口位于对接盘3的底面上，第一磁铁8和第二磁铁9均为圆柱体，第一磁铁8中间有孔，通过螺丝穿过该孔旋紧固定在安装槽内，第一磁铁8的下表面为平面并显露在槽口中，安装槽的槽口自上而下呈渐扩状，标准试杆1和标准试针6的上端分别设有槽形的固定座10，第二磁铁9安装在固定座10内且其上表面显露在槽口中，第二磁铁9向上凸出固定座10，凸出部分自下而上呈渐缩状，第二磁铁9的凸出部分与安装槽的槽口相适配，凸出部分的上表面为平面，其与第一磁铁8的下表面贴合相吸。滑杆2的上端连接有阻拦扣16，连接了阻拦扣16和连接盘3的滑杆2加上标准试针6或标准试杆1的总重量为300g±lg。

如图1、2和5所示，释放机构主要由固定轴11、扭簧12和筒形壳体13组成，固定轴11竖向安装在横段的顶面上并靠近滑杆2，扭簧12套装在固定轴11上，且扭簧12内置于壳体13中，扭簧12的一端与固定轴11连接，另一端固定在壳体13的内壁上，壳体13具有底面且该底面由固定轴11穿过而使壳体13可绕固定轴11转动，在壳体13的外壁上设有沿径向伸出的挡片14和可供人手拨动以转动壳体的拨片15，拨片15沿壳体13的径向伸出。挡片14推压在滑杆2的侧边上使之定位而限制滑杆2通过自重滑动，而滑杆2可在外力作用下上下位移调整位置，即挡片在压紧滑杆限制其通过自重滑动同时还可以通过用单手稍用力就可以调整滑杆的位置，人手拨动拨片15，壳体13在外力作用下转动而带动挡片14旋转以脱离滑杆2，使滑杆2自由下落。撤销外力后，挡片14在扭簧12的弹性回复作用力下回复至原位。

如图1、2和6所示，限位机构包括限位杆组件和阻拦扣16，阻拦扣由钢制成，可拆卸安装在滑杆2的上端，具体用螺丝固定于滑杆2上，阻拦扣16具有向后横向伸出部分，限位杆组件安装在支架横段72的顶面上且位于释放机构的旁侧，限位杆组件包括中空的扁平状外杆17和内置于外杆17中的内伸缩杆18，外杆17的前端铰接在横段72上并在铰接部位设有定位结构以使外杆17连带内伸缩杆18可转动至垂直状态并定位，定位结构采用固定件穿过外杆17的铰接部位顶紧在铰接轴20上并锁紧而将外杆17连带内伸缩杆18限位在垂直状态。内伸缩杆18可从外杆17的后端伸出或缩进，内伸缩杆18的后端具有一平台19，外杆17和内伸缩杆18之间设有可定位内伸缩杆的固定结构，固定结构采用固定件穿过外杆17顶紧在内伸缩杆18上并锁紧对内伸缩杆进行限位；处于垂直状态的内伸缩杆18通过在外杆17内伸出或者缩进调整限位杆组件的整体长度，并在滑杆2下落过程中由内伸缩杆18后端的平台19阻挡在阻拦扣16的伸出部分上而对滑杆2进行限位阻拦。

底座4用钢制成，外形为四个侧边圆角的长方形板，在底座4上设有一竖向贯穿的取杆孔21，取杆孔21φ28～30mm，滑杆2与取杆孔21上下相对，且二者的中轴线位于同一直线上，阻拦扣16可拆卸安装在滑杆2上，卸除阻拦扣16后，使滑杆2向下穿过取杆孔21而将其取出。

本实用新型试验操作过程如下：

⑴取标准试杆与滑杆底端的对接盘接触，通过磁吸作用和盘口的轮廓使两者强力贴合和轴心对齐。使用释放机构固定住滑杆，然后稍用力将滑杆推至试杆与底座上放置的玻璃底板接触并按下归零按键将数显器的屏幕读数归零，再提起试杆至试模顶部以上。按照标准GB/T 1346-2011要求制备好水泥净浆，试样装入试模表面抹平后迅速将试模和底板移到本实用新型测定仪上，并将其中心定在标准试杆下，然后稍用力将滑杆推至试杆与水泥净浆表面接触。1秒～2秒后，拨动释放机构的拨片，突然释放滑杆，使标准试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在标准试杆停止沉入或释放标准试杆30秒时数显器的屏幕显示标准试杆距底板之间的距离并保持显示，直到关闭电源或执行归零操作。升起标准试杆后，立即擦净；整个操作应在搅拌后1.5rnin内完成。以标准试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量。

⑵取标准试针与滑杆底端的对接盘连接，用释放机构固定住滑杆，然后稍用力将滑杆推至试针与底座上放置的玻璃底板接触并按下归零按键将数显器的屏幕读数归零，再提起试针至试模顶部以上。立即取适量拌和好的标准稠度水泥净浆一次性将其装入已置于玻璃底板上的试模中，浆体超过试模上端，用宽约25mm的直边刀轻轻拍打超出试模部分的浆体5次以排除浆体中的孔隙，然后在试模上表面约1/3处，略倾斜于试模分别向外轻轻锯掉多余净浆，再从试模边沿轻抹顶部一次，使净浆表面光滑。试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，稍用力将滑杆推至试针与水泥净浆表面接触。1秒～2秒后，拨动释放机构，突然释放滑杆，使标准试针垂直自由地沉入水泥净浆(初次测试轻轻扶持标准试针使其徐徐下降，或竖起外杆和内伸缩杆，以防标准试针撞弯)。观察标准试针停止下沉或释放标准试针30秒时数显器的屏幕显示标准试针距底板之间的距离读数并保持显示，直到关闭电源或执行归零操作。临近初凝时间时每隔5min(或更短时间)测定一次，当标准试针沉至距底板4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态；由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间。在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，稍用力将滑杆推至试针与水泥净浆表面接触。临近终凝时间时每隔15min(或更短时间)测定一次，当标准试针沉入浆体0.5mm时，为水泥达到终凝状态。由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间。

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，包括底座、支架、滑杆、标准试杆和标准试针，所述支架固定在底座上，其特征在于：所述数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪还包括固定在支架上的数显器，所述数显器上开有竖向贯通的滑槽，所述滑杆穿过该滑槽并沿该滑槽滑动，所述数显器显示所述滑杆下落距离的测量值；在所述滑杆的下端上设有第一磁铁，在所述标准试杆和标准试针的上端上分别设有第二磁铁，所述第一磁铁和第二磁铁的磁性相反以便通过磁吸作用使二者吸附在一起进而使所述标准试杆和标准试针分别与所述滑杆连接。

2.根据权利要求1所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述数显器显示的测量值是滑杆下落30秒时，标准试杆或标准试针与底座玻璃板的距离；所述数显器的测量分度值为0.01mm。

3.根据权利要求2所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述滑杆的下端连接具有安装槽的对接盘，所述安装槽的槽口位于对接盘的底面上，所述第一磁铁固定在所述安装槽内且其下表面显露在槽口中，在所述标准试杆和标准试针的上端分别设有槽形的固定座，所述第二磁铁安装在所述固定座内且其上表面显露在槽口中。

4.根据权利要求3所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述第一磁铁的下表面为平面，所述安装槽的槽口自上而下呈渐扩状，所述第二磁铁向上凸出固定座，凸出部分自下而上呈渐缩状，所述第二磁铁的凸出部分与所述安装槽的槽口相适配，所述凸出部分的上表面为平面，其与所述第一磁铁的下表面贴合相吸。

5.根据权利要求1～4任一项所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述支架为倒L形，它主要由竖段和横段相连一体制成，所述竖段的下端固定在所述底座上，上端与横段的一端连接，所述数显器固定在横段的另一端上。

6.根据权利要求5所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪还包括释放机构，所述释放机构主要由固定轴、扭簧和筒形壳体组成，所述固定轴竖向安装在所述横段的顶面上并靠近所述滑杆，所述扭簧套装在所述固定轴上，且所述扭簧内置于所述壳体中，所述扭簧的一端与固定轴连接，另一端固定在壳体的内壁上，所述壳体具有底面且该底面由固定轴穿过而使壳体可绕固定轴转动，在所述壳体的外壁上设有沿径向伸出的挡片，所述挡片推压在所述滑杆的侧边上使之定位而限制其通过自重滑动，而滑杆可在外力作用下上下位移调整位置，壳体在外力作用下转动而带动挡片旋转以脱离滑杆使之自由下落，撤销外力后，挡片在扭簧的弹性回复作用力下回复至原位。

7.根据权利要求6所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：在所述壳体的外壁上还设有可供人手拨动以转动壳体的拨片，所述拨片沿壳体的径向伸出。

8.根据权利要求7所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪还包括限位机构，所述限位机构包括限位杆组件和阻拦扣，所述阻拦扣设于滑杆的上端，所述阻拦扣具有向后横向伸出部分，所述限位杆组件安装在所述支架横段的顶面上且位于所述释放机构的旁侧，所述限位杆组件包括中空的外杆和内置于外杆中的内伸缩杆，所述外杆的前端铰接在所述横段上并在铰接部位设有定位结构以使外杆连带内伸缩杆可转动至垂直状态并定位，所述内伸缩杆可从所述外杆的后端伸出或缩进，所述外杆和内伸缩杆之间设有可定位内伸缩杆的固定结构，处于垂直状态的内伸缩杆通过在外杆内伸出或者缩进调整限位杆组件的整体长度，并在滑杆下落过程中由内伸缩杆的后端阻挡在所述阻拦扣的伸出部分上而对滑杆进行限位。

9.根据权利要求8所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述固定结构和定位结构均采用固定件，在所述固定结构中，所述固定件穿过所述外杆顶紧在内伸缩杆上并锁紧对内伸缩杆进行限位；在所述定位结构中，所述固定件穿过外杆的铰接部位顶紧在铰接轴上并锁紧而将外杆连带内伸缩杆限位在垂直状态。

10.根据权利要求9所述的数显直读式水泥标准稠度与凝结时间测定仪，其特征在于：所述底座上设有竖向贯穿的取杆孔，所述滑杆与取杆孔上下相对，所述阻拦扣可拆卸安装在所述滑杆上，卸除阻拦扣后，使滑杆向下穿过取杆孔而将其取出。

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