CN2711718Y - 水泥、混凝土试件标准养护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥、混凝土试件标准养护装置，包括水温调节装置、试件养护水槽和养护箱，特点是水温调节装置由制冷/热器和换热器组成；换热器内充满水，其换热元件浸没在水中；换热器通过水泵、管道与试件养护水槽/试件养护箱连通，构成水的循环回路；养护箱内设有用于调节箱内空气温度的换热元件和用于增加箱内空气湿度的雾化器；换热元件连接在水的循环回路中；各调节回路由高精度温湿度控制仪控制。优点是：制冷/热器直接调节水的温度，减少室内空气中的能量耗散，故节能效果显著；装置成本低；温湿度调节精度高，可满足试件标准养护的要求。

Description

水泥、混凝土试件标准养护装置

技术领域

本实用新型涉及一种水泥、混凝土试件标准养护装置。适用于水泥企业，建材、建筑科研和质检机构，以及流动施工单位等的检验室，养护水泥、混凝土试件。

背景技术

水泥、混凝土试件是水泥产品、混凝土制品及混凝土工程的质量检验手段，水泥、混凝土试件必须在标准规定的温度、湿度下养护，其检验数据才能真实反映水泥产品、混凝土制品及混凝土工程的质量。

目前，水泥、混凝土试件标准养护箱(试件在空气中养护)有定型的产品，该养护箱设有制冷压缩机和电加热器用于调节箱内空气温度，设有加湿器用于调节箱内湿度，能满足试件养护的技术要求，但容积相对较小，放置试件数量有限，且价格较贵，不经济。

水泥、混凝土试件养护水槽(试件在水中养护)目前还没有定型的产品，都是用户自制的，其结构和调温过程是：在养护室内设养护水槽、试件置养护水槽内并浸没于水中；在养护室内设一家用空调器，调节室内空气温度，再由空气传热至水槽，间接调节水温。缺点是：1.家用空调器温控精度一般为设定值±2℃，水泥标准规定试件养护温度是20±1℃，不能满足标准要求。2.家用空调器发出的冷/热源因摆风不到位、在养护室内分布不均匀，养护水槽不同点有较大的温度梯度，使得不同位置的试件处于不同的温度环境中，不符合标准要求。3.被调介质是养护水的温度，而家用空调器只能调节空气温度，再由空气调节养护水的温度，能量交换要经过两种载体介质传递，这种间接调节方式必然带来如下不利后果：一是调节滞后时间长，给调节系统的参数设定带来困难，调节精度低；二是作为调节介质的空气的温度必须大/小于被调介质水的温度，而养护室的空气体积大、热容大，加热/冷空气要很大能量，空调器功率须很大，投资大；三是只有部分能量被水吸收，大量能量被浪费，能耗大，运行成本高。4.电气控制部分和内机一体化、电气控制在养护室内湿度过大，易出故障。5.装置自动化程度低，停电恢复后不能自启动，若无人值守，养护温度长时间超出标准范围，将造成检验数据的不准确性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，是提供一种满足标准养护要求，结构简单合理，制作、使用、维修方便，不易损坏，价格低廉，能源利用率高的水泥、混凝土试件标准养护装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种水泥、混凝土试件标准养护装置，包括养护室、水温调节装置、电控箱；所述养护室内设有试件养护水槽/试件养护箱；其特征在于：所述水温调节装置由制冷/热器和换热器组成；所述换热器内充满水，其换热元件浸没在水中；所述换热器通过水泵、管道与试件养护水槽/试件养护箱连通，构成水的循环回路。

所述水温调节装置的换热器是螺旋盘管式换热器。

所述养护箱内设有用于调节箱内空气温度的蓖子板换热元件和用于增加箱内空气湿度的雾化器；所述蓖子板换热元件连接在水的循环回路中；所述养护箱的箱体是砖混结构。

所述试件养护水槽设有测量槽内水温的温度传感器，所述试件养护箱设有测量箱内空气温度的温度传感器和测量箱内空气湿度的湿度传感器。

所述电控箱设有温湿度控制仪；其温度显示控制到0.1℃，精度为0.5％，湿度显示控制到0.1％，精度为2％。

作为本实用新型的一种改进方案，在养护室内同时设有试件养护水槽和试件养护箱，还设有储水池，储水池通过水泵、管道与水温调节装置的换热器连通，构成水的循环回路；还通过水泵、管道分别与试件养护水槽、试件养护箱连通，分别构成水的循环回路，所述储水池设有测量池内水温的温度传感器。

本实用新型的优点是：

1.由于采用高精度的温度、湿度控制仪及传感器，其温度显示控制到0.1℃，精度为0.5％，湿度显示控制到0.1％，精度为2％，完全满足标准要求，养护出的试件的检验参数能正确反映水泥产品、混凝土制品及混凝土工程的质量。

2.由于直接调节养护水的温度，与现有装置的间接调节相比，减少了空气中的能量损耗，节电50～70％，运行成本大幅度下降。

3.由于直接调节养护水的温度，减少了空气中的能量损耗，因此可采用小规格的水温调节装置；另外，养护箱采用水为介质调节箱内空气温度，无须配备制冷压缩机和电加热器，且箱体是砖混结构，养护箱的成本低；整个装置的投资下降，与同等能力的现有装置相比，费用下降40～50％。

4.由于试件标准养护箱的箱体是砖混结构，容积可根据用户使用量灵活设计，大批量试件可一次养护，即可提高效率，又可保证质量。

5.本装置自动化程度高，可靠性好，停电恢复后，具有自启动功能，无须人值守。

以下结合附图和实施方式详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构、流程示意图。

图2是图1中养护室4的平面布置图。

图3是图2的A-A视图。

图4是图2的B-B视图。

图5是图1中养护箱的蓖子板换热元件17结构图。

图6是图1中水温调节装置的制冷/热器管路系统工质工作流程图。

图7是图1的电路图。

图8是本实用新型的另一种结构、流程示意图。

图9是本实用新型的再一种结构、流程示意图。

图中代号含义：

1-水温调节装置；2-制冷/热器3-换热器；4-养护室；5-检验室；6-电控箱；7-温度传感器；8-储水池；9(D1)、10(D3)、11(D2)-水泵；12-温度传感器；13-养护水槽；14-养护箱；15-温度传感器；16-湿度传感器；17-蓖子板换热元件；18(D4)-风扇；19(D5)-雾化器；20-养护箱内水槽；21-推拉门；22-溢水隔断；23-养护框；24、25、26、27、28-水开关；29-溢水管；30-换热元件；31-外壳；32-进水口；33-出水口；34-电磁四通换向阀；35-储液罐；36(YSJ)-压缩机；37-消音器；38-热交换器；39-单向阀；40-毛细管；41-干燥过滤器；42(FSDJ)-风扇电机；43(YWKG)-液位开关；WK1、WK2-温控仪；WSK-温湿控制仪；SJ-延时继电器。

具体实施方式

实施例一

参见图1至图7：

图1表明了本水泥、混凝土试件标准养护装置的基本结构以及养护水和温湿度信号的流程。该装置由养护室4、水温调节装置1、电控箱6构成。其中养护室4内设有储水池8、养护水槽13和养护箱14。

水温调节装置1：由制冷/热器2和换热器3组成，安装在养护室4外。

制冷/热器2：与冷暖空调器的结构基本相同，由电磁四通换向阀34、储液罐35、压缩机36、消音器37、热交换器38、单向阀39、毛细管40、干燥过滤器41、风扇电机42共同组成。

换热器3：由换热元件30与外壳31共同组成，换热元件30采用螺旋盘管式换热元件。换热器3通过水泵9及管道与储水池8连通，形成水流循环回路；并使外壳31内充满水，其换热元件30浸没在水中。

养护箱14内设有调节箱内空气温度的蓖子板换热元件17(不锈钢管制作)、调节湿度的雾化器19。蓖子板换热元件17呈水平均匀分布，与垂直支架共同组成试件养护支架(参见图5)，并通过水泵10及管道与储水池8形成水流循环回路，使用储水池8中的冷/热水为制冷/热介质，调节箱内空气温度。雾化器19通过水泵10及管道与储水池8接通，水泵10给雾化器19注入水，雾化器19中的水雾化，增加养护箱14内的空气湿度，低于空气温度的水雾化，起加湿、降温作用，高于空气温度的水雾化，起加湿、升温作用。箱内还设有风扇18，循环箱内空气，使箱内温、湿度均匀，调整水开关27、28的大小、使加入雾化器19储水盒的水量大小保持在储水盒下部溢水管29有水溢出、但盒口又不能有水溢出为合理。

水泵9、10、11采用潜水泵，直接安装在储水池8的底部。

养护水槽13内存放装有试件的养护框23、养护框23略高于养护水槽13内的水面、达到分槽养护的目的。调整水开关24、25、26的大小、达到各点出水量相等(各点出水管向下方向钻一排小孔，均布在养护水槽13内)。

储水池8、养护水槽13分别设有温度传感器7、12，其传感器头浸入水中；养护箱14设有温度传感器15和湿度传感器16，其传感器悬挂在箱内空气中；所有传感器的电信号通过电线与电控箱6连接；电控箱6内设有高精度数显温度、湿度控制仪，其温度显示控制到0.1℃，精度为0.5％，湿度显示控制到0.1％，精度为2％，传感器的信号电线与之连接。

储水池8和养护水槽13最好设计为整体结构，两者之间设溢水隔断22，储水池8的水位比养护水槽13低，养护槽13中多余的水自动溢回储水池8。

用户可根据使用量灵活自行设计、制作任意容积的养护箱14，箱体可采用砖混结构，内壁处理平整、不漏水、水槽20上部粘贴泡沫、配铝合金阳光板推拉门21，使之具有很好的保温、保湿效果，这样可大幅度降低造价，但仍可达到现有标准养护箱同等的使用效果。箱体较长时可适当增加雾化器及风扇个数。

为方便观察、操作及防潮，电控箱6安装在相邻的检验室5内。在电控箱6设有温控仪WK1、WK2，温湿控制仪WSK。

本水泥、混凝土试件标准养护装置的工作过程如下：

一.水温调节装置：

水温调节装置工作原理基本同冷暖空调，只是将换热器3的换热元件30直接浸没在水中直接对水制冷/热。

制冷运行：压缩机36、风扇电机42工作，工质由储液罐35→压缩机36吸气口→压缩机36排气口→消音器37→换向阀34的d口→换向阀34的c口→热交换器38→单向阀39→毛细管40→干燥过滤器41→换热元件30的一端→换热元件30的另一端→换向阀34的a口→换向阀34的b口→储液罐35。外壳31中的螺旋盘管式换热元件30起蒸发吸热作用，使经过外壳31中的循环水温度逐渐下降。

制热运行：电磁四通换向阀34吸合、压缩机36、风扇电机42工作，工质由储液罐35→压缩机36吸气口→压缩机36排气口→消音器37→换向阀34的d口→换向阀34的a口→换热元件30的一端→换热元件30的另一端→干燥过滤器41→毛细管40→热交换器38→换向阀34的c口→换向阀34的b口→储液罐35。外壳31中的螺旋盘管式换热元件30起冷凝放热作用，使经过外壳31中的循环水温度逐渐上升。

二.储水池、养护水槽、养护箱自动控制过程如下：

1.储水池温度控制过程如下：

温控范围：0～99.9℃，温控精度：±0.5％，具有上限、下限0～99.9℃内任意设定，如控制制冷上限设定为15.0℃、下限设定为13.0℃，控制制热上限设定为27.0℃，下限设定为25.0℃。

制冷：储水池8水温高于15.0℃时，水泵9开始抽水工作，水流经储水池8→水泵9→换热器3进水口32→换热器3出水口33→储水池8循环，水温调节装置1制冷，储水池8内水温均匀下降至13.0℃时，水温调节装置1、水泵9同时停止工作，如此循环。

制热：储水池8水温低于25.0℃时，水泵9开始抽水工作、水流经储水池8→水泵9→换热器3进水口32→换热器3出水口33→储水池8循环，水温调节装置1制热，储水池8内水温均匀上升至27.0℃时，水温调节装置1、水泵9同时停止工作，如此循环。

2.养护水槽温度控制过程如下：

温控范围：0～99.9℃，温控精度：±0.5％，具有上限、下限0～99.9℃内任意设定，如控制上限设定为20.5℃，下限设定为19.5℃。

制冷：养护水槽13的水温高于20.5℃时，供水槽水泵11抽水工作，将储水池8内13～15℃的水注入养护水槽13内混合均匀，多于的水经溢水隔断22自动流回储水池8循环，养护水槽13内的水温均匀下降至19.5℃时，水泵11停止工作，如此循环。

制热：养护水槽13的水温低于19.5℃时，供水槽水泵11抽水工作，将储水池8内25～27℃的水注入养护水槽13内混合均匀，多于的水经溢水隔断22自动流回储水池8循环，养护水槽13内的水温均匀上升至20.5℃时，水泵11停止工作，如此循环。

3.养护箱温度、湿度控制过程如下：

温控范围：0～99.9℃，温控精度：±0.5％，具有上限、下限0～99.9℃内任意设定，如控制上限设定为20.5℃，下限设定为19.5℃。

湿度控制范围：10.0～100.0％，湿度控制精度：±2％，具有上限、下限10.0～100.0％内任意设定，如控制上限设定为93.0％，下限设定为90.0％。

制冷：养护箱14内温度高于20.5℃时，供养护箱水泵10抽水工作、将储水池8内13～15℃的水注入到蓖子板换热元件17内起蒸发吸热作用、水流经储水池8→水泵10→换热元件17→养护箱下部水槽20→管道→自动溢回储水池8循环，箱内风扇18同时工作，循环箱内空气，箱内空气温度均匀下降至19.5℃时，水泵10、箱内风扇18同时停止工作，如此循环。

制热：养护箱14内温度低于19.5℃时，供养护箱水泵10抽水工作、将储水池8内25～27℃的水注入到蓖子板换热元件17内起冷凝放热作用、水流经储水池8→水泵10→蓖子板换热元件17→养护箱下部水槽20→管道→自动溢回储水池8循环，箱内风扇18同时工作，循环箱内空气，箱内空气温度均匀上升至20.5℃时，水泵10、箱内风扇18同时停止工作，如此循环。

加湿：养护箱14内湿度低于90.0％时，供养护箱水泵10抽水工作、将储水池8内的冷(热)水经过蓖子板换热元件17注入到雾化器19的储水盒内雾化加湿，水流经储水池8→水泵10→换热元件17→养护箱下部水槽20→管道→自动溢回储水池8循环，雾化器工作、冷水雾化加湿及降温、热水雾化加湿及升温，箱内风扇18同时工作，循环箱内空气、使箱内湿度、温度均匀，箱内湿度均匀上升至93.0％时，雾化器19、水泵10、箱内风扇18同时停止工作，如此循环。

电气控制原理：

1.如储水池：温度控制制冷上限设定为15.0℃、下限设定为13.0℃，制热上限设定为27.0℃、下限设定为25.0℃。

制冷：接通电源开关DY、打开开关K1、温控仪WK1数字显示亮、进入自动控温工作，开关K2掷到制冷位置，当水温高于15.0℃时、温控仪WK1内置继电器的常开触点(3、4)闭合；交流接触器C1线圈得电吸合、水泵电机D1得电、开始抽水工作，换热器3内的水位高于出水口33时、液位开关YWKG接通；同时数显时间继电器SJ延时200秒后内置继电器常开触点SJ-1闭合、交流接触器C线圈得电吸合、压缩机YSJ、风扇电机FSDJ制冷工作，水流经过水泵D1→换热器3进水口32→出水口33→储水池8循环，水温均匀下降至13.0℃时，压缩机YSJ、风扇电机FSDJ、水泵D1同时停止工作，如此循环。

制热：接通电源开关DY、打开开关K1、温控仪WK1数字显示亮、进入自动控温工作，开关K2掷到制热位置，当水温底于25.0℃时、温控仪WK1内置继电器的常开触点(1、2)闭合；电流经过除霜温控CSWK、电磁四通换向阀STH线圈得电吸合、同时交流接触器C1线圈得电吸合，水泵电机D1得电、开始抽水工作，换热器3内的水位高于出水口33时、液位开关YWKG接通；同时数显时间继电器SJ延时200秒后内置继电器常开触点SJ-1闭合、交流接接触器C线圈得电吸合、压缩机YSJ、风扇电机FSDJ制热工作，水流经过水泵D1→换热器3进水口32→出水口33→储水池8循环，水温均匀上升至27.0℃时，压缩机YSJ、风扇电机FSDJ、水泵D1同时停止工作，如此循环。

2.如养护水槽：温度控制上限设定为20.5℃、下限设定为19.5℃。

制冷：开关K3掷到制冷位置、当水温高于20.5℃时，温控仪WK2内置继电器的常开触点(7、8)闭合，交流接触器C2线圈得电吸合、水泵电机D2得电、开始抽水工作，将储水池8内13～15℃的水注入养护水槽13内混合均匀，多于的水经溢水隔断22自动流回储水池8循环，水温均匀下降至19.5℃时，水泵D2停止工作，如此循环。

制热：开关K3掷到制热位置、当水温底于19.5℃时，温控仪WK2内置继电器的常开触点(5、6)闭合，交流接触器C2线圈得电吸合、水泵电机D2得电，开始抽水工作，将储水池8内25～27℃的水注入养护水槽13内混合均匀，多于的水经溢水隔断22自动流回储水池8循环，水温均匀上升至20.5℃时，水泵D2停止工作，如此循环。

3.如养护箱：温度控制上限设定为20.5℃、下限设定为19.5℃，湿度控制上限设定为93.0％、下限设定为90.0％。

制冷：开关K4掷到制冷位置、当箱内温度高于20.5℃时，温湿度控制仪WSK内置继电器的常开触点(11、12)闭合，交流接触器C3线圈得电吸合、水泵电机D3得电，开始抽水工作，将储水池8内13～15℃的水注入养护箱14由下至上各层蓖子板换热元件17内起蒸发吸热作用，水流经储水池8→水泵10→换热元件17→养护箱内水槽20→管道→自动溢回储水池8循环，同时风扇电机D4得电工作，将箱内空气循环均匀，箱内温度均匀下降至19.5℃时，水泵D3、风扇D4同时停止工作，如此循环。

制热：开关K4掷到制热位置、当箱内温度低于19.5℃时，温湿度控制仪WSK内置继电器的常开触点(9、10)闭合，交流接触器C3线圈得电吸合、水泵电机D3得电，开始抽水工作，将储水池8内13～15℃的水注入养护箱14由下至上各层蓖子板换热元件17内起冷凝放热作用，水流经储水池8→水泵10→换热元件17→养护箱内水槽20→管道→自动溢回储水池8循环，同时风扇电机D4得电工作，将箱内空气循环均匀，箱内温度均匀上升至20.5℃时，水泵D3、风扇D4同时停止工作，如此循环。

加湿：当湿度低于90.0％时，温湿度控制仪WSK内置继电器的常开触点(13、14)闭合，交流接触器C4线圈得电吸合、C4-1闭合(同时交流接触器C3线圈得电吸合)，水泵电机D3工作，将储水池8内的冷(热)水经过蓖子板换热元件17注入到雾化器D5的储水盒内雾化加湿，水流经储水池8→水泵10→换热元件17→雾化器D5的储水盒→养护箱内水槽20→管道→自动溢回储水池8循环，冷水雾化加湿及降温、热水雾化加湿及升温，箱内风扇电机D4同时工作，循环箱内空气、使箱内湿度、温度均匀，箱内湿度均匀上升至93.0％时，雾化器D5、水泵D3、箱内风扇D4同时停止工作，如此循环。

实施例二

参见图8：包括试件养护水槽13、水温调节装置1、电控箱6；水温调节装置1的换热器3与养护水槽13相通，换热器3内充满水，其换热元件30浸没在水中；换热器3与养护水槽13通过水泵11、管道连接，构成水的循环回路；水泵11安在养护水槽13内；其余部分与实施例一结构相同，其工作过程与实施例一的相应部分相同，故不予赘述。本方案适用于只需养护水槽13的场合。

实施例三

参见图9：包括试件养护箱14、水温调节装置1、电控箱6；水温调节装置1的换热器3与养护箱14内蓖子板换热元件17相通，换热器3内充满水，其换热元件30浸没在水中；换热器3与蓖子板换热元件17、调节湿度的雾化器19、养护箱14内水槽20通过水泵10、管道连接，构成水的循环回路；水泵10安在养护箱14底部水槽20中；其余部分与实施例一结构相同，其工作过程与实施例一的相应部分相同，故不予赘述。本方案适用于只需养护箱14的场合。

上述实施例：在实施例一，换热器3也可不设外壳31，其换热元件30直接浸没在储水池8的水中；在实施例二，换热器3也可不设外壳31，其换热元件30直接浸没在养护水槽13的水中；在实施例三，换热器3也可不设外壳31，其换热元件30直接浸没在养护箱14内的水槽20的水中。

Claims (9)

1.一种水泥、混凝土试件标准养护装置，包括养护室、水温调节装置、电控箱；所述养护室内设有试件养护水槽/试件养护箱；其特征在于：所述水温调节装置由制冷/热器和换热器组成；所述换热器内充满水，其换热元件浸没在水中；所述换热器通过水泵、管道与试件养护水槽/试件养护箱连通，构成水的循环回路。

2.根据权利要求1所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述养护室内还设有储水池，储水池通过水泵、管道与换热器连通，构成水的循环回路；储水池通过水泵、管道分别与试件养护水槽、试件养护箱连通，分别构成水的循环回路。

3.根据权利要求1或2所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述养护箱内设有用于调节箱内空气温度的蓖子板换热元件和用于增加箱内空气湿度的雾化器；所述蓖子板换热元件连接在水的循环回路中。

4.根据权利要求1或2所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述养护箱的箱体是砖混结构。

5.根据权利要求1或2所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述水温调节装置的换热器是螺旋盘管式换热器。

6.根据权利要求1或2所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述电控箱设有温湿度控制仪。

7.根据权利要求6所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述温湿度控制仪是高精度数显温度、湿度控制仪，其温度显示控制到0.1℃，精度为0.5％，湿度显示控制到0.1％，精度为2％。

8.根据权利要求1所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述试件养护水槽设有测量槽内水温的温度传感器，所述试件养护箱设有测量箱内空气温度的温度传感器和测量箱内空气湿度的湿度传感器。

9.根据权利要求2所述的水泥、混凝土试件标准养护装置，其特征在于：所述储水池设有测量池内水温的温度传感器。

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