CN212904678U - 一种混凝土材料强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑材料检测技术领域，特指一种混凝土材料强度检测装置，包括不锈钢压电陶瓷探头与PVC试验盒，不锈钢压电陶瓷探头包括发射探头与接收探头，发射探头与接收探头分别固定于PVC试验盒相对的两个侧壁上，发射探头与接收探头对应设置。采用这样的结构设置，其工作原理：在PVC试验盒内浇筑待测混凝土，电脑控制信号发生器发出一个激发信号给发射探头，接收探头接收这个信号，并由信号采集卡进行采集，最后反馈至电脑进行分析输出信号的强度，并据此评定混凝土材料的强度。

Description

一种混凝土材料强度检测装置

技术领域

本实用新型涉及建筑材料检测技术领域，特指一种混凝土材料强度检测装置。

背景技术

混凝土是现代土木工程中最重要的一种建筑材料。许多工程事故都是在施工过程中由于混凝土强度没有达到设计要求，过早进入下一步工序所引起的。因此，对施工过程中混凝土强度的测试非常重要。

目前，最普遍的方法是在现场制作混凝土试块，用立方体抗压强度来评估混凝土的强度。该方法存在测试周期长，效率低，受外界影响因素多等缺陷，但是，这种方法满足规范的规定，也被广大工程技术人员广为接受。近年来，多种可以在施工过程中测试混凝土强度的方法得到了应用，有超声波探测法，电阻率测试法等。这些虽然可以实现连续监测，但它们受到环境温度湿度等变化的影响非常大，因此这些方法目前并未得到推广应用。有研究人员使用压电陶瓷的主动检测技术用于检测混凝土的强度，该方法检测结果准确，受环境因素影响小，取到了非常好的实验效果，但是由于压电陶瓷对信号接收的距离和方向性都非常敏感，目前该方法仍处于实验室试验研究阶段。

发明内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种混凝土材料强度检测装置，有效解决现有技术中存在的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：

一种混凝土材料强度检测装置，包括不锈钢压电陶瓷探头与PVC试验盒，不锈钢压电陶瓷探头包括发射探头与接收探头，发射探头与接收探头分别固定于PVC试验盒相对的两个侧壁上，发射探头与接收探头对应设置。

根据以上方案，还包括信号发生器、信号采集卡与电脑，电脑分别通过导线电性连接于信号发生器与信号采集卡，信号发生器通过导线电性连接于发射探头，信号采集卡通过导线电性连接于接收探头。

根据以上方案，所述发射探头与接收探头的轴心在同一条直线上。

根据以上方案，所述不锈钢压电陶瓷探头由不锈钢套筒与压电陶瓷片组成，压电陶瓷片通过环氧树脂胶密封于不锈钢套筒内。

根据以上方案，所述PVC试验盒相对的两个侧壁中心设有预留孔，不锈钢压电陶瓷探头通过软质硅胶固定于预留孔内，并通过软质硅胶与PVC试验盒隔离。

根据以上方案，所述预留孔的直径比不锈钢压电陶瓷探头的直径大2mm。

根据以上方案，所述不锈钢压电陶瓷探头的内圆面与PVC试验盒的内侧板在同一平面上。

根据以上方案，所述PVC试验盒底部上设有脱模孔。

本实用新型有益效果：

1）采用的盒体结构解决了压电陶瓷主动检测技术对信号接收距离和方向的敏感性问题，使得实验结果的可重复性得到了保证；

2）因为采用了坚固的盒体结构，且使用了不锈钢套筒封装压电陶瓷片，使得装置能够重复使用，解决了压电陶瓷主动检测技术成本较高的问题，使得该装置在混凝土施工现场使用成为可能；

3）采用标准尺寸的混凝土实验盒，与混凝土规范所规定的尺寸一致，符合工程技术人员的使用习惯。根据输出信号与材料强度的关系曲线，该检测系统自动对接收到的信号实时计算分析，快速准确地换算出盒体内混凝土材料的强度。

附图说明

图1是本实用新型不锈钢压电陶瓷探头与PVC试验盒装配示意图;

图2是本实用新型整体装配示意图;

图3是本实用新型不锈钢压电陶瓷探头装配示意图;

图4是本实用新型不锈钢压电陶瓷探头结构示意图;

图5是本实用新型PVC试验盒结构示意图;

图6是本实用新型工作原理图。

10.软质硅胶;11.发射探头;12.接收探头;13.内圆面;2.PVC试验盒;21.脱模孔;22.内侧板;23.预留孔;3.信号发生器;4.信号采集卡;5.电脑;6.不锈钢套筒;7.压电陶瓷片;8.待测混凝土；9.导线。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1至图6所示，本实用新型所述一种混凝土材料强度检测装置，包括不锈钢压电陶瓷探头与PVC试验盒2，不锈钢压电陶瓷探头包括发射探头11与接收探头12，发射探头11与接收探头12分别固定于PVC试验盒2相对的两个侧壁上，发射探头11与接收探头12对应设置。以上所述构成本实用新型基本结构。

其中，还包括信号发生器3、信号采集卡4与电脑5，电脑5分别通过导线9电性连接于信号发生器3与信号采集卡4，信号发生器3通过导线9电性连接于发射探头11，信号采集卡4通过导线9电性连接于接收探头12。采用这样的结构设置，其工作原理：在PVC试验盒2内浇筑待测混凝土8，电脑5控制信号发生器3发出一个激发信号给发射探头11，接收探头12接收这个信号，并由信号采集卡4进行采集，最后反馈至电脑5进行分析输出信号的强度，并据此评定混凝土材料的强度。

需要说明的是，实验时，将电脑5与信号发射器3和信号采集卡4分别连接，按照试件制作标准制作试件并浇筑在PVC试验盒2里，充分振捣；将发射探头11与信号发射器3连接，接收探头12与信号采集卡4连接；设置信号发射及采集参数，并运行预设程序。实验时间达到设定时间后停止采集程序，通过电脑5分析计算出信号采集卡4采集的信号强度并绘制接收信号与试件强度的关系曲线，即可得到被测混凝土的强度形成曲线，并依此对被测混凝土的强度做出评估。

实际应用中，PVC试验盒2的内尺寸为150 mm×150 mm×150 mm，厚度为15 mm。

其中，所述发射探头11与接收探头12的轴心在同一条直线上。采用这样的结构设置，保证其检测的信号强度更精确，进而使检测的混凝土材料强度更准确。

其中，所述不锈钢压电陶瓷探头由不锈钢套筒6与压电陶瓷片7组成，压电陶瓷片7通过环氧树脂胶密封于不锈钢套筒6内。

实际应用中，压电陶瓷片7由多片，采用堆叠的方式通过环氧树脂胶封装于不锈钢套筒6内。

实际应用中，不锈钢套筒6的外直径为20mm，厚度为1mm。

其中，所述PVC试验盒2相对的两个侧壁中心设有预留孔23，所锈钢压电陶瓷探头通过软质硅胶10固定于预留孔23内，并通过软质硅胶10与PVC试验盒2隔离。采用这样的结构设置，使发射探头11与接收探头12的轴心在同一条直线上。且不锈钢压电陶瓷探头与PVC试验盒2隔离，避免影响信号的检测结果。

其中，所述预留孔23的直径比不锈钢压电陶瓷探头的直径大2mm。采用这样的结构设置，便于不锈钢压电陶瓷探头通过软质硅胶10固定于预留孔23内。

其中，所述不锈钢压电陶瓷探头的内圆面13与PVC试验盒2的内侧板22在同一平面上。采用这样的结构设置，防止浇筑待测混凝土8时将不锈钢压电陶瓷探头凝固在一起。

其中，所述PVC试验盒2底部上设有脱模孔21。采用这样的结构设置，便于通过脱模孔21将待测混凝土8进行脱模。

以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：包括不锈钢压电陶瓷探头与PVC试验盒(2)，所述不锈钢压电陶瓷探头包括发射探头(11)与接收探头(12)，所述发射探头(11)与接收探头(12)分别固定于PVC试验盒(2)相对的两个侧壁上，所述发射探头(11)与接收探头(12)对应设置。

2.根据权利要求1所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：还包括信号发生器(3)、信号采集卡(4)与电脑(5)，所述电脑(5)分别通过导线电性连接于信号发生器(3)与信号采集卡(4)，所述信号发生器(3)通过导线电性连接于发射探头(11)，所述信号采集卡(4)通过导线电性连接于接收探头(12)。

3.根据权利要求1所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：所述发射探头(11)与接收探头(12)的轴心在同一条直线上。

4.根据权利要求1所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：所述不锈钢压电陶瓷探头由不锈钢套筒(6)与压电陶瓷片(7)组成，所述压电陶瓷片(7)通过环氧树脂胶密封于不锈钢套筒(6)内。

5.根据权利要求1所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：所述PVC试验盒(2)相对的两个侧壁中心设有预留孔(23)，所述不锈钢压电陶瓷探头通过软质硅胶(10)固定于预留孔(23)内，并通过软质硅胶(10)与PVC试验盒(2)隔离。

6.根据权利要求5所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：所述预留孔(23)的直径比不锈钢压电陶瓷探头的直径大2mm。

7.根据权利要求1所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：所述不锈钢压电陶瓷探头的内圆面(13)与PVC试验盒(2)的内侧板(22)在同一平面上。

8.根据权利要求1所述一种混凝土材料强度检测装置，其特征在于：所述PVC试验盒(2)底部上设有脱模孔(21)。

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