全自動水泥基材料乾濕循環試驗機的製作方法

2023-11-06 01:07:12 1

專利名稱：全自動水泥基材料乾濕循環試驗機的製作方法
技術領域：
本發明屬於土木工程材料檢測技術領域，具體涉及水泥基材料的乾濕循環試驗裝置。
背景技術：
對水工混凝土和海工混凝土而言，考察乾濕交替循環條件下混凝土的耐久性都是非常必要的。無論是科研還是工程檢測都涉及這方面的大量試驗。從網上搜索、文獻資料和調研結果看，乾濕交替條件下的混凝土耐久性試驗，均是通過人工操作來完成的，沒有全自動試驗機來完成混凝土的乾濕循環條件下的耐久性檢測評定試驗。由於混凝土乾濕循環試驗周期較長(1天往往只能完成1-2個周期)，需要循環試驗的周期數多(少則數百次，多則上千次)，所以完成1次完整的乾濕循環試驗檢測評價往往需要花費數月，甚至數十月時間，在加上以往的人工操作十分麻煩、受外界因素影響大、試驗誤差較大，試驗數據的可信性與準確性也會受到一定程度地影響。在此情況下，要單純靠人工來全部完成水泥基材料乾濕循環試驗存在以下不足一是勞動強度大。一個試件有2. 5-5. OKg，每天取上取下、取進取出上百個試件，勞動強度大。二是效率低。由於水泥基材料乾濕循環耐久性評價時間要求嚴格，往往需要專人定時倒取試件，十分麻煩，造成人工成本高，工作效率低。三是試件經多次人工轉移，容易毀損。在倒取試件時，容易因碰撞造成試件缺角缺邊，對試驗造成嚴重影響。四是誤差大，試件可比性差。人工造作隨機性大，很難保證同一試件不同端面的試驗同條件性，更難保證不同試件的試驗同條件性，最終造成試件可比性差，試驗誤差大，很難保證結果的準確性。鑑於現有混凝土乾濕循環試驗現狀和其應用的普遍性，特提出全自動乾濕循環試驗機的研究開發。該試驗機的發明，解決了水泥基材料乾濕循環耐久性人工評價勞動強度高、試驗效率低、試件容易毀損、試驗誤差大等弊端，由於其設計理念先進、運行穩定性好、 自動化程度高、適應性強等優點，必將產生顯著的經濟效益和良好的社會效益。

發明內容
本發明的目的是針對現有水泥基材料乾濕循環試驗裝置的不足之處，提供一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，使乾濕循環試驗方法更科學，所得試驗數據精確度高，適用範圍廣等優點，可廣泛應用於不同尺寸、形狀的各種水泥基材料試件的乾濕循環試驗。這種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機是由乾濕循環工作室、水箱、電熱鼓風櫃、 微電腦自動控制器、自控配電櫃、電熱管、溫度控制器、Ph值控制器等部分組成，其中乾濕循環工作室採用保溫密閉設計，用以放置水泥基材料試件，並提供乾濕循環環境。乾濕循環工作室頂部設有可轉動的圓盤，該圓盤內部裝有1個大齒輪和多個小齒輪，彼此相互咬合，通過乾濕循環工作室外部的電機帶動，使小齒輪隨圓盤的公轉而自轉，每個小齒輪與一組可拆卸組裝的掛件相連，利用掛件可固定各種水泥基材料試件，因此試件在隨小齒輪自轉的同時跟隨圓盤公轉，保證了試件各個測試面與工作室內介質均勻接觸，保證工作室內試驗環境的均一性。全自動水泥基材料乾濕循環試驗機各組件協同工作，使試驗機具有以下功能①乾濕循環時間、乾燥溫度、介質溫度、循環次數等，可根據試驗需要隨意設定，自動控制。②可自動補水或其他介質，為長時間自動運行創造了條件。③試驗機配有多套掛具，可根據需要可選擇試件的幾何尺寸。④試驗機設計了介質恆溫裝置，避免了環境溫度對評價試驗的影響。⑤試驗機通過設計掛具盤的公轉和掛具的自轉，對乾燥熱空氣進行攪動，以及通過合理的布風和合理的出風，保證了試驗機工作室溫度的均一性和試件不同端面受風的一致性，使處於工作室不同部分的試件始終能在同條件下進行實驗。並提高了熱風利用效率。⑥試驗機設計了熱風循環利用裝置，降低了能耗。⑦試驗機即可用於混凝土乾濕循環耐久性評價，又可用於砂漿的乾濕循環耐久性評價。⑧試驗機配有PH值自動控制器，工作室及容器均用高防腐不鏽鋼製成，因此，可根據需要，選擇水、鹽水、人工海水、海水、酸性介質、鹼性介質、硫酸鹽介質或多其他介質做評價介質，並實現酸鹼度及鹽度的自動調節。⑨可適時觀察試驗機運行參數和試件變化情況。本發明是一種對水泥基材料試件進行乾濕循環試驗的儀器，機體採用具有高防腐性的合金鋼作為主材，電磁閥門、螺旋管、循環泵等部件均採用防腐蝕設計，試驗機體外採用高性能保溫材料，降低外界環境因素對試驗過程的影響。同時通過計算機、液位計、鼓風機、溫度控制器等儀器，根據試驗需要設定和調控乾濕循環次數、浸泡時間、介質溫度、乾燥時間、乾燥溫度等，利用顯示器進行對試驗狀態進行全程監控。


圖1 全自動水泥基材料乾濕循環試驗機整體圖；圖2 乾濕循環工作室示意圖；圖3 轉動掛具盤示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖並用最佳的實施方式對本發明作詳細的說明。參閱圖1，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機包括乾濕循環工作室1 ；微電腦自動控制器2 ；水箱3 ；循環泵4 ；介質溫度控制器5 ；觀察窗6 ；水位計7 ；pH值控制器8 ； 電機9 ；補水及溶質添加系統10 ；溫度控制器11。水箱3與循環泵4通過注水管與排水管相連，受微電腦自動控制器2控制向乾濕循環工作室1中注入或排出水；介質溫度控制器5可控制乾濕循環工作室1內的介質溫度， 溫度計11顯示乾濕循環工作室內的溫度，通過補水及溶質添加系統10向乾濕循環工作室1中添加介質，同時PH值控制器8可檢測並控制乾濕循環工作室1中介質的pH值；電機9 提供掛具轉動盤的轉動動力；可通過微電腦自動控制器2設定乾濕循環試驗機的循環條件 (如循環次數，介質溫度，乾燥溫度，浸泡溫度，乾燥時間，浸泡時間，浸泡介質PH值等)，並將這些循環條件顯示在液晶屏上。參閱圖2，乾濕循環工作室包括可控電磁排氣閥12 ；可拆卸掛具13 ；新風注入閥 14 ；熱風注入閥15 ；電熱鼓風櫃16 ；水循環系統17 ；掛具轉動盤18。水循環系統17控制工作室內介質的排除和注入，浸泡開始時，水循環系統17與循環泵以及水箱共同作用，向乾濕循環工作室內注入浸泡介質；當達到浸泡時間後，水循環系統將乾濕循環工作室內介質排入水箱3，由於乾燥過程中損失部分水，蒸餾水通過補水及溶質添加系統10自動向水箱中補充損失的水，使水箱中的浸泡介質濃度保持不變，循環利用浸泡介質達到節水的目的。待乾濕循環工作室內1內浸泡介質完全排入水箱3後，電熱鼓風櫃16開始工作，將通過新風注入閥14送來的新風加熱後通過熱風注入閥15注入乾濕循環工作室，熱風對可拆卸掛具13上的試件進行乾燥，由於乾燥剛開始時，工作室內溼度較大， 調節可控電磁排氣閥12，使排氣量最大，將工作室內的水蒸氣排除。一段時間後，工作室內溼度變小，調節可控電磁排氣閥12，使排氣量變小，室熱風在工作室內充分作用，達到節能的目的。乾燥過程結束後，水循環系統17繼續工作，進行循環浸泡乾燥過程。參閱圖3，掛具轉動盤包括公轉大圓盤20 ；自轉小圓盤21 ；可控電磁排氣閥12 ； 轉動電機19 ；電熱鼓風櫃16 ；電器控制19。公轉大圓盤20內安裝有多個可自轉小圓盤21，通過齒輪與轉動電機19相連，電機帶動大圓盤公轉以及小圓盤自轉，內裝試件的可拆卸掛具掛於自轉小圓盤21下，掛具在大圓盤和小圓盤的共同作用下，在工作室內轉動，同時攪動浸泡介質和熱風，使得各個試件在工作室浸泡和乾燥環境保持相同。
權利要求
1.一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於，包括乾濕循環工作室(1)； 微電腦自動控制器⑵；水箱⑶；循環泵⑷；介質溫度控制器(5)；觀察窗(6)；水位計 (7) ；pH值控制器(8)；電機(9)；補水及溶質添加系統(10)；溫度控制器(12)；電熱鼓風櫃 (16)；水循環系統(17)；掛具轉動盤(18)。
2.根據權利要求1，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於乾濕循環工作室內裝有帶公轉大圓盤00)和自轉小圓盤的轉動掛具盤(18)。與轉動掛具盤(18) 相連的可拆卸掛具(1 可根據試件尺寸進行選擇更換。
3.根據權利要求1，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於乾濕循環工作室通過出水循環系統(17)與水箱(3)相連。
4.根據權利要求1，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於乾濕循環工作室通過熱風注入閥(1 與電熱鼓風櫃(16)相連，並設有可控電磁排氣閥(1 ；電熱鼓風櫃(16)通過新風注入閥(14)與外界相連。
5.根據權利要求1，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於乾濕循環工作室內設有介質溫度控制器(5)，可控制工作室內的浸泡介質的溫度；乾濕循環工作室內有PH值控制器。
6.根據權利要求1，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於補水及溶質添加系統(10)與水箱(3)相連。
7.根據權利要求4，一種全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，其特徵在於微電腦自動控制器⑵控制電熱鼓風櫃(16)工作，向乾濕循環工作室中注入熱風和排風；微電腦自動控制器( 控制水循環系統(17)向乾濕循環工作室注水和排水；微電腦自動控制器(2)控制根據設定的乾濕循環次數控制入氣閥、排氣閥、循環泵工作。
全文摘要
全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，涉及其設計與加工製作方法。與手動進行水泥基材料乾濕循環耐久性試驗評價相比，全自動水泥基材料乾濕循環試驗機能縮短試驗時間、減輕試驗勞動負荷，特別是可克服手動試驗過程中，同一批次試塊因在乾燥箱中所放的位置不同，所受的乾燥溫度就不同，或能接收的熱風量不同，從而造成同一試件的不同面或不同試件之間乾燥速度、乾燥程度的不同，且這種差異經多次乾濕循環試驗後有可能會被累計放大，並最終造成試塊測試數據可比性差、數據離散性大、誤差大。本發明設計製作的全自動水泥基材料乾濕循環試驗機，不僅可根據試驗需要設定乾濕循環次數、試塊浸泡時間、介質溫度、乾燥時間、乾燥溫度、pH值等，而且還可通過承載試塊支架的自轉和公轉形成的攪動來保證試塊能在同一溫度場、溼度場、氣流場進行乾燥，從而增加了試驗數據的可比性和試驗結果的準確性。
文檔編號G01N33/38GK102466669SQ20101054068
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月12日 優先權日2010年11月12日
發明者劉明星, 周俊龍, 歐忠文, 蒲滕, 陳喬, 陳雲, 陳寒斌 申請人:歐忠文