專利名稱：全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程材料檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水泥基材料的干濕循環(huán)試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
對水工混凝土和海工混凝土而言，考察干濕交替循環(huán)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(yàn)。從網(wǎng)上搜索、文獻(xiàn)資料和調(diào)研結(jié)果看，干濕交替條件下的混凝土耐久性試驗(yàn)，均是通過人工操作來完成的，沒有全自動(dòng)試驗(yàn)機(jī)來完成混凝土的干濕循環(huán)條件下的耐久性檢測評定試驗(yàn)。由于混凝土干濕循環(huán)試驗(yàn)周期較長(1天往往只能完成1-2個(gè)周期)，需要循環(huán)試驗(yàn)的周期數(shù)多(少則數(shù)百次，多則上千次)，所以完成1次完整的干濕循環(huán)試驗(yàn)檢測評價(jià)往往需要花費(fèi)數(shù)月，甚至數(shù)十月時(shí)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(yàn)誤差較大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信性與準(zhǔn)確性也會(huì)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干濕循環(huán)試驗(yàn)存在以下不足一是勞動(dòng)強(qiáng)度大。一個(gè)試件有2. 5-5. OKg，每天取上取下、取進(jìn)取出上百個(gè)試件，勞動(dòng)強(qiáng)度大。二是效率低。由于水泥基材料干濕循環(huán)耐久性評價(jià)時(shí)間要求嚴(yán)格，往往需要專人定時(shí)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(jīng)多次人工轉(zhuǎn)移，容易毀損。在倒取試件時(shí)，容易因碰撞造成試件缺角缺邊，對試驗(yàn)造成嚴(yán)重影響。四是誤差大，試件可比性差。人工造作隨機(jī)性大，很難保證同一試件不同端面的試驗(yàn)同條件性，更難保證不同試件的試驗(yàn)同條件性，最終造成試件可比性差，試驗(yàn)誤差大，很難保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。鑒于現(xiàn)有混凝土干濕循環(huán)試驗(yàn)現(xiàn)狀和其應(yīng)用的普遍性，特提出全自動(dòng)干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)的研究開發(fā)。該試驗(yàn)機(jī)的發(fā)明，解決了水泥基材料干濕循環(huán)耐久性人工評價(jià)勞動(dòng)強(qiáng)度高、試驗(yàn)效率低、試件容易毀損、試驗(yàn)誤差大等弊端，由于其設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定性好、 自動(dòng)化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，必將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)裝置的不足之處，提供一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，使干濕循環(huán)試驗(yàn)方法更科學(xué)，所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度高，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于不同尺寸、形狀的各種水泥基材料試件的干濕循環(huán)試驗(yàn)。這種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)是由干濕循環(huán)工作室、水箱、電熱鼓風(fēng)柜、 微電腦自動(dòng)控制器、自控配電柜、電熱管、溫度控制器、Ph值控制器等部分組成，其中干濕循環(huán)工作室采用保溫密閉設(shè)計(jì)，用以放置水泥基材料試件，并提供干濕循環(huán)環(huán)境。干濕循環(huán)工作室頂部設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，該圓盤內(nèi)部裝有1個(gè)大齒輪和多個(gè)小齒輪，彼此相互咬合，通過干濕循環(huán)工作室外部的電機(jī)帶動(dòng)，使小齒輪隨圓盤的公轉(zhuǎn)而自轉(zhuǎn)，每個(gè)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(zhuǎn)的同時(shí)跟隨圓盤公轉(zhuǎn)，保證了試件各個(gè)測試面與工作室內(nèi)介質(zhì)均勻接觸，保證工作室內(nèi)試驗(yàn)環(huán)境的均一性。全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)各組件協(xié)同工作，使試驗(yàn)機(jī)具有以下功能①干濕循環(huán)時(shí)間、干燥溫度、介質(zhì)溫度、循環(huán)次數(shù)等，可根據(jù)試驗(yàn)需要隨意設(shè)定，自動(dòng)控制。②可自動(dòng)補(bǔ)水或其他介質(zhì)，為長時(shí)間自動(dòng)運(yùn)行創(chuàng)造了條件。③試驗(yàn)機(jī)配有多套掛具，可根據(jù)需要可選擇試件的幾何尺寸。④試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了介質(zhì)恒溫裝置，避免了環(huán)境溫度對評價(jià)試驗(yàn)的影響。⑤試驗(yàn)機(jī)通過設(shè)計(jì)掛具盤的公轉(zhuǎn)和掛具的自轉(zhuǎn)，對干燥熱空氣進(jìn)行攪動(dòng)，以及通過合理的布風(fēng)和合理的出風(fēng)，保證了試驗(yàn)機(jī)工作室溫度的均一性和試件不同端面受風(fēng)的一致性，使處于工作室不同部分的試件始終能在同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。并提高了熱風(fēng)利用效率。⑥試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了熱風(fēng)循環(huán)利用裝置，降低了能耗。⑦試驗(yàn)機(jī)即可用于混凝土干濕循環(huán)耐久性評價(jià)，又可用于砂漿的干濕循環(huán)耐久性評價(jià)。⑧試驗(yàn)機(jī)配有PH值自動(dòng)控制器，工作室及容器均用高防腐不銹鋼制成，因此，可根據(jù)需要，選擇水、鹽水、人工海水、海水、酸性介質(zhì)、堿性介質(zhì)、硫酸鹽介質(zhì)或多其他介質(zhì)做評價(jià)介質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)酸堿度及鹽度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。⑨可適時(shí)觀察試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和試件變化情況。本發(fā)明是一種對水泥基材料試件進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)的儀器，機(jī)體采用具有高防腐性的合金鋼作為主材，電磁閥門、螺旋管、循環(huán)泵等部件均采用防腐蝕設(shè)計(jì)，試驗(yàn)機(jī)體外采用高性能保溫材料，降低外界環(huán)境因素對試驗(yàn)過程的影響。同時(shí)通過計(jì)算機(jī)、液位計(jì)、鼓風(fēng)機(jī)、溫度控制器等儀器，根據(jù)試驗(yàn)需要設(shè)定和調(diào)控干濕循環(huán)次數(shù)、浸泡時(shí)間、介質(zhì)溫度、干燥時(shí)間、干燥溫度等，利用顯示器進(jìn)行對試驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)控。


圖1 全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)整體圖；圖2 干濕循環(huán)工作室示意圖；圖3 轉(zhuǎn)動(dòng)掛具盤示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并用最佳的實(shí)施方式對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。參閱圖1，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)包括干濕循環(huán)工作室1 ；微電腦自動(dòng)控制器2 ；水箱3 ；循環(huán)泵4 ；介質(zhì)溫度控制器5 ；觀察窗6 ；水位計(jì)7 ；pH值控制器8 ； 電機(jī)9 ；補(bǔ)水及溶質(zhì)添加系統(tǒng)10 ；溫度控制器11。水箱3與循環(huán)泵4通過注水管與排水管相連，受微電腦自動(dòng)控制器2控制向干濕循環(huán)工作室1中注入或排出水；介質(zhì)溫度控制器5可控制干濕循環(huán)工作室1內(nèi)的介質(zhì)溫度， 溫度計(jì)11顯示干濕循環(huán)工作室內(nèi)的溫度，通過補(bǔ)水及溶質(zhì)添加系統(tǒng)10向干濕循環(huán)工作室1中添加介質(zhì)，同時(shí)PH值控制器8可檢測并控制干濕循環(huán)工作室1中介質(zhì)的pH值；電機(jī)9 提供掛具轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力；可通過微電腦自動(dòng)控制器2設(shè)定干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)的循環(huán)條件 (如循環(huán)次數(shù)，介質(zhì)溫度，干燥溫度，浸泡溫度，干燥時(shí)間，浸泡時(shí)間，浸泡介質(zhì)PH值等)，并將這些循環(huán)條件顯示在液晶屏上。參閱圖2，干濕循環(huán)工作室包括可控電磁排氣閥12 ；可拆卸掛具13 ；新風(fēng)注入閥 14 ；熱風(fēng)注入閥15 ；電熱鼓風(fēng)柜16 ；水循環(huán)系統(tǒng)17 ；掛具轉(zhuǎn)動(dòng)盤18。水循環(huán)系統(tǒng)17控制工作室內(nèi)介質(zhì)的排除和注入，浸泡開始時(shí)，水循環(huán)系統(tǒng)17與循環(huán)泵以及水箱共同作用，向干濕循環(huán)工作室內(nèi)注入浸泡介質(zhì)；當(dāng)達(dá)到浸泡時(shí)間后，水循環(huán)系統(tǒng)將干濕循環(huán)工作室內(nèi)介質(zhì)排入水箱3，由于干燥過程中損失部分水，蒸餾水通過補(bǔ)水及溶質(zhì)添加系統(tǒng)10自動(dòng)向水箱中補(bǔ)充損失的水，使水箱中的浸泡介質(zhì)濃度保持不變，循環(huán)利用浸泡介質(zhì)達(dá)到節(jié)水的目的。待干濕循環(huán)工作室內(nèi)1內(nèi)浸泡介質(zhì)完全排入水箱3后，電熱鼓風(fēng)柜16開始工作，將通過新風(fēng)注入閥14送來的新風(fēng)加熱后通過熱風(fēng)注入閥15注入干濕循環(huán)工作室，熱風(fēng)對可拆卸掛具13上的試件進(jìn)行干燥，由于干燥剛開始時(shí)，工作室內(nèi)濕度較大， 調(diào)節(jié)可控電磁排氣閥12，使排氣量最大，將工作室內(nèi)的水蒸氣排除。一段時(shí)間后，工作室內(nèi)濕度變小，調(diào)節(jié)可控電磁排氣閥12，使排氣量變小，室熱風(fēng)在工作室內(nèi)充分作用，達(dá)到節(jié)能的目的。干燥過程結(jié)束后，水循環(huán)系統(tǒng)17繼續(xù)工作，進(jìn)行循環(huán)浸泡干燥過程。參閱圖3，掛具轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括公轉(zhuǎn)大圓盤20 ；自轉(zhuǎn)小圓盤21 ；可控電磁排氣閥12 ； 轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19 ；電熱鼓風(fēng)柜16 ；電器控制19。公轉(zhuǎn)大圓盤20內(nèi)安裝有多個(gè)可自轉(zhuǎn)小圓盤21，通過齒輪與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19相連，電機(jī)帶動(dòng)大圓盤公轉(zhuǎn)以及小圓盤自轉(zhuǎn)，內(nèi)裝試件的可拆卸掛具掛于自轉(zhuǎn)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(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)攪動(dòng)浸泡介質(zhì)和熱風(fēng)，使得各個(gè)試件在工作室浸泡和干燥環(huán)境保持相同。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，包括干濕循環(huán)工作室(1)； 微電腦自動(dòng)控制器⑵；水箱⑶；循環(huán)泵⑷；介質(zhì)溫度控制器(5)；觀察窗(6)；水位計(jì) (7) ；pH值控制器(8)；電機(jī)(9)；補(bǔ)水及溶質(zhì)添加系統(tǒng)(10)；溫度控制器(12)；電熱鼓風(fēng)柜 (16)；水循環(huán)系統(tǒng)(17)；掛具轉(zhuǎn)動(dòng)盤(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于干濕循環(huán)工作室內(nèi)裝有帶公轉(zhuǎn)大圓盤00)和自轉(zhuǎn)小圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)掛具盤(18)。與轉(zhuǎn)動(dòng)掛具盤(18) 相連的可拆卸掛具(1 可根據(jù)試件尺寸進(jìn)行選擇更換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于干濕循環(huán)工作室通過出水循環(huán)系統(tǒng)(17)與水箱(3)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于干濕循環(huán)工作室通過熱風(fēng)注入閥(1 與電熱鼓風(fēng)柜(16)相連，并設(shè)有可控電磁排氣閥(1 ；電熱鼓風(fēng)柜(16)通過新風(fēng)注入閥(14)與外界相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于干濕循環(huán)工作室內(nèi)設(shè)有介質(zhì)溫度控制器(5)，可控制工作室內(nèi)的浸泡介質(zhì)的溫度；干濕循環(huán)工作室內(nèi)有PH值控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于補(bǔ)水及溶質(zhì)添加系統(tǒng)(10)與水箱(3)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4，一種全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于微電腦自動(dòng)控制器⑵控制電熱鼓風(fēng)柜(16)工作，向干濕循環(huán)工作室中注入熱風(fēng)和排風(fēng)；微電腦自動(dòng)控制器( 控制水循環(huán)系統(tǒng)(17)向干濕循環(huán)工作室注水和排水；微電腦自動(dòng)控制器(2)控制根據(jù)設(shè)定的干濕循環(huán)次數(shù)控制入氣閥、排氣閥、循環(huán)泵工作。
全文摘要
全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，涉及其設(shè)計(jì)與加工制作方法。與手動(dòng)進(jìn)行水泥基材料干濕循環(huán)耐久性試驗(yàn)評價(jià)相比，全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)能縮短試驗(yàn)時(shí)間、減輕試驗(yàn)勞動(dòng)負(fù)荷，特別是可克服手動(dòng)試驗(yàn)過程中，同一批次試塊因在干燥箱中所放的位置不同，所受的干燥溫度就不同，或能接收的熱風(fēng)量不同，從而造成同一試件的不同面或不同試件之間干燥速度、干燥程度的不同，且這種差異經(jīng)多次干濕循環(huán)試驗(yàn)后有可能會(huì)被累計(jì)放大，并最終造成試塊測試數(shù)據(jù)可比性差、數(shù)據(jù)離散性大、誤差大。本發(fā)明設(shè)計(jì)制作的全自動(dòng)水泥基材料干濕循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，不僅可根據(jù)試驗(yàn)需要設(shè)定干濕循環(huán)次數(shù)、試塊浸泡時(shí)間、介質(zhì)溫度、干燥時(shí)間、干燥溫度、pH值等，而且還可通過承載試塊支架的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)形成的攪動(dòng)來保證試塊能在同一溫度場、濕度場、氣流場進(jìn)行干燥，從而增加了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可比性和試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01N33/38GK102466669SQ20101054068
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者劉明星, 周俊龍, 歐忠文, 蒲滕, 陳喬, 陳云, 陳寒斌 申請人:歐忠文