RU2256209C1 - Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms - Google Patents

Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms Download PDF

Info

Publication number
RU2256209C1
RU2256209C1 RU2003130713/28A RU2003130713A RU2256209C1 RU 2256209 C1 RU2256209 C1 RU 2256209C1 RU 2003130713/28 A RU2003130713/28 A RU 2003130713/28A RU 2003130713 A RU2003130713 A RU 2003130713A RU 2256209 C1 RU2256209 C1 RU 2256209C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
temperature
heat treatment
sensors
wind speed
Prior art date
Application number
RU2003130713/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003130713A (en
Inventor
Н.М. Плотников (RU)
Н.М. Плотников
В.В. Ходыкин (RU)
В.В. Ходыкин
А.М. Киргизов (RU)
А.М. Киргизов
Original Assignee
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет filed Critical Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
Priority to RU2003130713/28A priority Critical patent/RU2256209C1/en
Publication of RU2003130713A publication Critical patent/RU2003130713A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256209C1 publication Critical patent/RU2256209C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

FIELD: building equipment, namely apparatuses for controlling process of heat treatment of concrete, possibly automatic control of manufacturing process at construction of monolithic houses.
SUBSTANCE: apparatus includes heaters for heating placed concrete mixture, pickups for detecting concrete mixture temperature, temperature regulator that limits temperature of surface layer of concrete and in addition it includes pickups for detecting temperature of outer air and wind speed, pickups for detecting concrete temperature in zones of its contact with heaters, concrete strength pickup and second temperature regulator. First temperature regulator controls temperature of heat transfer agent of outer board and second temperature regulator controls temperature of inner board.
EFFECT: possibility for creating optimal conditions for setting concrete.
3 dwg

Description

Изобретение относится к строительной отрасли, в частности к устройствам управления технологическим процессом тепловой обработки в монолитном домостроении.The invention relates to the construction industry, in particular to devices for controlling the technological process of heat treatment in monolithic housing construction.

В строительстве при изготовлении железобетонных изделий известны устройства для их тепловой обработки, обеспечивающие ускорение нарастания прочности изделий [Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. Изд. 3-е, перераб. и дополн., М.: Стройиздат, 1975 - 700с.]. Причем подача теплоносителя корректируется и ограничивается при достижении максимальной температуры поверхности изделий. Однако при этом невозможно обеспечить набор бетоном заданной прочности за кратчайший промежуток времени при минимуме энергозатрат. Кроме того, недостатками устройства являются малая производительность, большая трудоемкость, низкое качество производства работ, отсутствие комфортных условий труда обслуживающего персонала.In construction, in the manufacture of reinforced concrete products, devices for their heat treatment are known that provide acceleration of the increase in the strength of products [Mironov S.A. Theory and methods of winter concreting. Ed. 3rd, rev. and add., M .: Stroyizdat, 1975 - 700s.]. Moreover, the coolant supply is adjusted and limited when the maximum surface temperature of the products is reached. However, at the same time, it is impossible to provide concrete with a given strength for the shortest period of time with a minimum of energy consumption. In addition, the disadvantages of the device are low productivity, high complexity, low quality of work, lack of comfortable working conditions for staff.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству, является устройство регулирования температуры и влажности при обработке железобетонных изделий в установках периодического действия (авторское свидетельство СССР №1529180, кл. G 05 D 27/00, 1987), включающее нагреватель изделия, командный блок, регулятор температуры, датчики температуры.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed device is a temperature and humidity control device for processing reinforced concrete products in batch installations (USSR author's certificate No. 1529180, class G 05 D 27/00, 1987), including a product heater, command unit, temperature controller, temperature sensors.

Известное устройство ориентировано на заводскую технологию производства изделий в стационарных климатических условиях и не в полной мере отвечает требованиям тепловой обработки изделий на открытой строительной площадке в условиях резкопеременных внешних факторов, например, температуры наружного воздуха и скорости ветра, что имеет место в монолитном домостроении.The known device is focused on factory technology for the production of products in stationary climatic conditions and does not fully meet the requirements of heat treatment of products on an open construction site in the conditions of abruptly varying external factors, for example, outdoor temperature and wind speed, which takes place in monolithic housing construction.

Без учета перечисленных внешних факторов нельзя точно определить оптимальное время изотермического прогрева бетона и спрогнозировать время остывания бетона, что не позволит своевременно прекратить подачу теплоносителя и приведет к перерасходу энергии.Without taking into account the listed external factors, it is impossible to accurately determine the optimal time for isothermal heating of concrete and to predict the cooling time of concrete, which will not allow timely termination of the coolant supply and lead to energy overruns.

Кроме того, без учета температуры наружного воздуха и скорости ветра невозможно правильно управлять скоростью подъема температуры бетонной смеси (от 5°С до 20°С за час в зависимости от модуля поверхности конструкции) и скоростью остывания бетона (15°С в час), что может привести к снижению качества строительной продукции.In addition, without taking into account the outdoor temperature and wind speed, it is impossible to correctly control the rate of rise in temperature of the concrete mixture (from 5 ° C to 20 ° C per hour, depending on the module of the surface of the structure) and the cooling rate of concrete (15 ° C per hour), which may lead to a decrease in the quality of construction products.

Целью изобретения является обеспечение оптимальных условий твердения бетона конструкций.The aim of the invention is to provide optimal conditions for hardening concrete structures.

Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического управления тепловой обработки бетона в термоактивных опалубках, содержащее нагреватели уложенной бетонной смеси, датчики температуры смеси, регулятор температуры, который ограничивает температуру поверхностного слоя бетона путем изменения подачи теплоносителя в процессе тепловой обработки, дополнительно снабжено датчиками температуры наружного воздуха и скорости ветра, датчиками температуры бетона в контактной зоне с нагревателями, датчиком прочности бетона и вторым регулятором температуры, причем первый регулятор регулирует температуру теплоносителя наружного щита, а второй - внутреннего щита.This goal is achieved by the fact that the automatic control device for heat treatment of concrete in thermo-active formwork, containing heaters of the laid concrete mixture, temperature sensors of the mixture, a temperature controller that limits the temperature of the surface layer of concrete by changing the flow rate of the coolant during heat treatment, is additionally equipped with outdoor temperature sensors and wind speed, concrete temperature sensors in the contact zone with heaters, concrete strength sensor and WTO th temperature controller, wherein the first controller controls the flow temperature of the outer shield, and the second - the inner shield.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков, а именно, снабжено датчиками температуры наружного воздуха и скорости ветра, датчиками температуры бетона в контактной зоне с нагревателями, датчиком прочности бетона.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed device is distinguished by the presence of new units, namely, it is equipped with sensors for outdoor temperature and wind speed, sensors for temperature of concrete in the contact zone with heaters, a sensor for concrete strength.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.Thus, the claimed device meets the criteria of “novelty” and “inventive step”.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства автоматического управления тепловой обработки бетона в термоактивных опалубках. На фиг.2 приведена функциональная схема блока управления. На фиг.3 - блок-схема алгоритма функционирования устройства.Figure 1 presents a block diagram of a device for automatic control of heat treatment of concrete in thermosetting formwork. Figure 2 shows the functional diagram of the control unit. Figure 3 - block diagram of the algorithm of operation of the device.

Устройство автоматического управления тепловой обработки бетона в термоактивных опалубках (фиг.1) содержит блок управления 1, в котором программно реализованы командный блок 2, вычислительное устройство 3, регулятор температуры 4 наружного щита термоопалубки 12, регулятор температуры 5 внутреннего щита термоопалубки 13, датчик скорости ветра 6, датчик температуры наружного воздуха 7, датчик температуры бетона в контактной зоне 8 с наружным щитом термоопалубки 12, датчик температуры бетона в контактной зоне 9 с внутренним щитом термоопалубки 13, датчик 10 температуры бетона в теле конструкции 14, датчик прочности бетона 11.The automatic control device for heat treatment of concrete in thermoactive formwork (Fig. 1) contains a control unit 1, in which a command unit 2, a computing device 3, a temperature regulator 4 of an external formwork panel 12, a temperature controller 5 of an internal formwork panel 13, a wind speed sensor are implemented 6, an outdoor temperature sensor 7, a concrete temperature sensor in the contact zone 8 with the outer formwork panel 12, a concrete temperature sensor in the contact zone 9 with the internal formwork panel 13, a concrete temperature sensor 10 in the body of the structure 14, a concrete strength sensor 11.

Блок управления 1 (фиг.2) представляет из себя программируемый логический контроллер PCD1.М120, состоящий из центрального процессорного устройства 15, блока питания 16, блока АЦП 17, блока ЦАП 18, блока дискретных входов 19, блока дискретных выходов 20, шины данных и управления 21, блока таймера реального времени 22, блока памяти 23, блока входа быстрых счетчиков и прерываний 24 и блока последовательного интерфейса 25.The control unit 1 (figure 2) is a programmable logic controller PCD1.M120, consisting of a central processing unit 15, a power supply 16, an ADC unit 17, a DAC unit 18, a digital input block 19, a digital output block 20, a data bus and control 21, a real-time timer block 22, a memory block 23, an input block for fast counters and interrupts 24, and a serial interface unit 25.

Датчики скорости ветра 6 и температуры наружного воздуха 7 подключены к первому и второму входу командного блока, соответственно. Датчики температуры бетона в теле конструкции 10, температуры бетона в контактной зоне с наружным щитом термоактивной опалубки 8, внутренним щитом 9 подключены к третьему, четвертому и пятому входу командного блока, соответственно. Датчик прочности бетона 11 подключен к шестому входу командного блока. Вычислительное устройство 3 подключено к третьему выходу командного блока 2. Регулятор температуры наружного щита термоопалубки 4 подключен к первому выходу командного блока 2. Регулятор температуры внутреннего щита термоопалубки 5 подключен к второму выходу командного блока 2. Командный блок 2 подключен к первому выходу вычислительного устройства 3.Sensors of wind speed 6 and outdoor temperature 7 are connected to the first and second input of the command unit, respectively. The temperature sensors of concrete in the body of structure 10, the temperature of concrete in the contact zone with the outer shield of thermoactive formwork 8, the inner shield 9 are connected to the third, fourth and fifth input of the command unit, respectively. The concrete strength sensor 11 is connected to the sixth input of the command unit. The computing device 3 is connected to the third output of the command unit 2. The temperature controller of the outer shield of the formwork 4 is connected to the first output of the command unit 2. The temperature controller of the internal shield of the formwork 5 is connected to the second output of the command unit 2. The command unit 2 is connected to the first output of the computing device 3.

Устройство работает следующим образом (фиг.3). После включения блока управления 1 вырабатывается команда на включение датчиков температуры наружного воздуха 6 и скорости ветра 7, датчиков температуры бетона в контактной зоне с нагревателями 8 и 9, датчика 10 температуры бетона в теле конструкции 14.The device operates as follows (figure 3). After the control unit 1 is turned on, a command is generated to turn on the outdoor temperature sensors 6 and wind speed 7, the concrete temperature sensors in the contact zone with heaters 8 and 9, and the concrete temperature sensor 10 in the body 14.

Командный блок осуществляет запрос начальных параметров технологического процесса бетонирования (вид бетонируемого сооружения, конструктивные особенности термоопалубки, вид уложенной бетонной смеси, модуль поверхности конструкции). При отсутствии ввода таких параметров запрос повторяется.The command unit queries the initial parameters of the concreting process (type of concrete structure, structural features of the thermo formwork, type of concrete laid, module of the surface of the structure). In the absence of input of such parameters, the request is repeated.

После ввода начальных параметров вычислительное устройство 3, в соответствии с данными, поступающими на входы командного блока от датчиков температуры наружного воздуха 7, скорости ветра 6 и датчика температуры бетона в теле конструкции 10, определяет температурный режим термообработки.After entering the initial parameters, the computing device 3, in accordance with the data received at the inputs of the command unit from the outdoor temperature sensors 7, wind speed 6 and the concrete temperature sensor in the body 10, determines the temperature regime of heat treatment.

Вычислительное устройство 3 передает информацию на седьмой вход командного блока. Командный блок 3 подает сигнал регуляторам температуры 4 и 5. Щиты термоактивной опалубки 12 и 13 начинают процесс термообработки бетона конструкции 14.Computing device 3 transmits information to the seventh input of the command unit. The command unit 3 sends a signal to the temperature controllers 4 and 5. The panels of the thermally active formwork 12 and 13 begin the process of heat treatment of concrete structure 14.

Регуляторы температуры 4 и 5 поддерживают и ограничивают заданные вычислительным устройством 3 значения температуры.Temperature controllers 4 and 5 support and limit the temperature values set by the computing device 3.

Во время термообработки датчик скорости ветра 6, датчик температуры наружного воздуха 7, датчик температуры бетона 10 в теле конструкции, датчики температуры бетона в контактной зоне с термоактивной опалубкой 8 и 9, постоянно подают информацию на входы командного блока. При резких изменениях внешних факторов или аварийной ситуации вычислительное устройство 3 корректирует режим термообработки или останавливает ее.During heat treatment, the wind speed sensor 6, the outdoor temperature sensor 7, the concrete temperature sensor 10 in the structure, the concrete temperature sensors in the contact zone with thermoactive formwork 8 and 9, constantly supply information to the inputs of the command unit. With sudden changes in external factors or emergency situation, the computing device 3 corrects the heat treatment mode or stops it.

После завершения времени термообработки командный блок 2 подает сигнал регуляторам температуры 4 и 5 на прекращение подачи теплоносителя.After completion of the heat treatment time, the command unit 2 sends a signal to the temperature controllers 4 and 5 to stop the flow of coolant.

Датчик прочности 11 определяет набранную бетоном прочность, при несовпадении полученного значения заданным, процесс термообработки бетона продолжается.Strength sensor 11 determines the strength gained by concrete, if the obtained value does not match the specified value, the process of heat treatment of concrete continues.

Использование предлагаемого устройства автоматического управления процессом тепловой обработки бетона в термоактивных опалубках обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества.Using the proposed device for automatic control of the process of heat treatment of concrete in thermoactive formwork provides the following advantages compared to existing devices.

1. Точно выдерживаются технологически необходимые скорость подъема температуры бетонной смеси и скорость остывания бетона в условиях резкопеременных внешних факторов (температуры наружного воздуха и скорости ветра), что гарантированно обеспечивает качество строительной продукции.1. The technologically necessary rate of rise in temperature of the concrete mixture and the rate of cooling of concrete are precisely maintained under conditions of abruptly varying external factors (outdoor temperature and wind speed), which ensures the quality of construction products.

2. Кроме того, выполнение тепловой обработки бетона предлагаемым устройством обеспечивает набор конструкцией заданной прочности за кратчайший промежуток времени при минимуме энергозатрат.2. In addition, the implementation of heat treatment of concrete by the proposed device provides a set of structural design of a given strength for the shortest period of time with a minimum of energy consumption.

3. Использование предлагаемого устройства в процессе возведения монолитных зданий и сооружений в скользящей и переставной опалубках позволит существенно повысить производительность производства работ при уменьшении трудоемкости и повышении качества строительства.3. The use of the proposed device in the process of erecting monolithic buildings and structures in sliding and climbing formwork will significantly increase the productivity of work while reducing the complexity and improving the quality of construction.

Claims (1)

Устройство автоматического управления тепловой обработки бетона в термоактивных опалубках, содержащее нагреватели уложенной бетонной смеси, датчики температуры бетона в теле конструкции, датчики температуры поверхности бетонной конструкции, регулятор температуры, который ограничивает температуру поверхностного слоя бетона путем изменения подачи теплоносителя в процессе тепловой обработки, датчики температуры наружного воздуха и скорости ветра, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено датчиком прочности бетона и блоком управления, в котором программно реализованы командный блок, вычислительное устройство, первый регулятор температуры наружного щита термоопалубки, второй регулятор температуры внутреннего щита, причем датчики скорости ветра и температуры наружного воздуха подключены к первому и второму входам командного блока, к третьему, четвертому, пятому и шестому входам которого подключены соответственно датчики температуры бетона в теле конструкции, температуры бетона в контактной зоне с наружным щитом термоопалубки, температуры бетона в контактной зоне с внутренним щитом, датчик прочности бетона, а вычислительное устройство, регуляторы температуры наружного и внутреннего щитов термоопалубки подключены соответственно к третьему, первому и второму входам командного блока, который подключен к первому выходу вычислительного устройства.Automatic control device for heat treatment of concrete in thermo-active formwork, containing heaters of laid concrete mixture, temperature sensors of concrete in the body of the structure, temperature sensors of the surface of the concrete structure, a temperature controller that limits the temperature of the surface layer of concrete by changing the flow rate of the coolant during heat treatment, outdoor temperature sensors air and wind speed, characterized in that it is additionally equipped with a concrete strength sensor and a block an equation in which the command unit, the computing device, the first temperature controller of the outer shield of the formwork, the second controller of the temperature of the inner shield are implemented, the sensors of wind speed and outdoor temperature being connected to the first and second inputs of the command block, to the third, fourth, fifth and sixth the inputs of which are connected respectively to the temperature sensors of concrete in the body of the structure, the temperature of concrete in the contact zone with the outer shield of the thermoforming, the temperature of concrete in contact hydrochloric zone with an inner shield sensor durability of concrete, and the computing device controls the external and internal temperature termoopalubki panels respectively connected to the third, first and second inputs command block which is connected to the first output of the computing device.
RU2003130713/28A 2003-10-17 2003-10-17 Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms RU2256209C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130713/28A RU2256209C1 (en) 2003-10-17 2003-10-17 Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130713/28A RU2256209C1 (en) 2003-10-17 2003-10-17 Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003130713A RU2003130713A (en) 2005-04-10
RU2256209C1 true RU2256209C1 (en) 2005-07-10

Family

ID=35611447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003130713/28A RU2256209C1 (en) 2003-10-17 2003-10-17 Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256209C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462355C2 (en) * 2009-04-02 2012-09-27 ЗАО "Ленстройтрест" Concrete strength monitoring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462355C2 (en) * 2009-04-02 2012-09-27 ЗАО "Ленстройтрест" Concrete strength monitoring device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003130713A (en) 2005-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103485542A (en) System and method for measuring and controlling hydration heat in mass concrete
CN202630578U (en) Anti-condensation heating control device for refrigeration vertical beam of side-by-side combination refrigerator
CN112967760A (en) Based on desulfurization system entry SO2Method for estimating amount of limestone slurry with content
RU2256209C1 (en) Automatic control apparatus for process of concrete heat treatment in thermo-active forms
CN109653205A (en) A kind of mass concrete maintenance process and its automation maintenance of equipment
CN202399385U (en) Steam curing automatic temperature control system
CN111102646A (en) Intelligent climate compensation method and device based on data driving
CN101285308A (en) Device and method for controlling temperature of concrete curing water
CN103576672B (en) The temperature control system automatic correcting method of LPCVD equipment and device
CN103148009A (en) Automatic control system of fan
RU2462355C2 (en) Concrete strength monitoring device
CN2915445Y (en) Cement,concrete test piece maintenance box
CN104391524B (en) A kind of Muffle heat-treatment furnace cascade temperature control system
WO2007106233B1 (en) Setback control for temperature controlled system
CN105171908A (en) Steam curing method and device
CN103543742B (en) The temperature control time lag system automatic correcting method of LPCVD equipment and device
CN104456826B (en) Automatic control method and system for air conditioning unit
CN111058646A (en) Full-period intelligent maintenance system and method for concrete corbels
RU2297025C1 (en) Method for automatically controlling thermal processing of concrete under conditions of open construction site
CN201342726Y (en) Asphalt concrete mixing station with automatic control of granule heating
CN104278844A (en) Concrete steam curing kiln technology for intelligent housing
EP3295087B1 (en) Method for optimizing the efficiency of climate control plants
CN105953437A (en) Automatic control method for boiler combustion process
CN102200335A (en) Modular cold/ hot water unit energy-regulating control system and control method
CN203022355U (en) Self-adaptive temperature intelligent numeric control tensioning equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051018

HK4A Changes in a published invention
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121018

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140610

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151018