專利名稱：一種混凝土實驗養(yǎng)護設備及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種實驗設備，尤其涉及一種混凝土實驗養(yǎng)護設備及其控制系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)行混凝土強度檢測評價方法是以試驗室條件下成型的試件，放置在標準養(yǎng)護室內或構件旁養(yǎng)護至規(guī)定齡期。但是試驗室制備的試件與工程中構件的實際情況存在明顯的差異，溫度條件不同是這些差異中的一個重要方面，而溫度差異對混凝土的強度發(fā)展有著非常重要的影響。研究表明，與20°C時相比，30°C時硅酸鹽水泥的水化速率要加快I倍。近年來隨著構件斷面尺寸的不斷增大，水泥強度等級的提高和單位體積用量的增大，導致混凝土硬化過程中內部溫升明顯加劇。這就使試驗室中標準養(yǎng)護溫度與實際構件中的溫度相差很大，也因此導致試驗室測得的試件強度與實際結構中的混凝土強度的差距變大。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種混凝土實驗養(yǎng)護設備及其控制系統(tǒng)能夠減小混凝土試件強度與現(xiàn)場施工構件混凝土強度之間的差距。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種混凝土實驗養(yǎng)護設備，包括養(yǎng)護箱、計算機、自動測控系統(tǒng)和無線測溫裝置，所述養(yǎng)護箱內設置有腔體和設備控制機箱，所述腔體內設置有混凝土試件、第一溫度感應裝置和加熱膜，所述加熱膜設置于所述腔體側壁，所述第一溫度感應裝置及加熱膜分別與所述設備控制機箱電性連接；現(xiàn)場施工構件混凝土內設置有第二溫度感應裝置，所述無線測溫裝置與第二溫度感應裝置電性連接；所述自動測控系統(tǒng)安裝于所述計算機內，所述計算機分別與設備控制機箱及無線測溫裝置電性連接。進一步地，所述加熱膜的外側沿周向設置有保溫材料。進一步地，所述腔體內設置有風機。進一步地，所述腔體內還設置有濕度感應裝置，所述濕度感應裝置與所述設備控制機箱電性連接。進一步地，所述腔體的內側壁均布有數(shù)個溫度感應裝置和濕度感應裝置。進一步地，所述腔體的側壁開設有通孔，所述通孔的下方設置有加濕槽。進一步地，所述腔體內設置有混凝土試件控制平臺，所述混凝土試件控制平臺包括試件模板、千斤頂和電動控制裝置，所述混凝土試件設置于所述試件模板內，所述千斤頂安裝于所述試件模板的底側，所述電動控制裝置與所述計算機及千斤頂相連。進一步地，所述設備控制機箱內設置有溫度變送器、功率調整器和數(shù)據(jù)采集卡，所述溫度變送器分別與第一溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集卡電性連接，所述功率調整器分別與所述數(shù)據(jù)采集卡和加熱膜電性連接。進一步地，所述第二溫度感應裝置設置于現(xiàn)場施工構件混凝土的中心位置。本發(fā)明還提供一種混凝土實驗養(yǎng)護設備的控制系統(tǒng)，所述設備控制機箱內設置有溫度變送器、功率調整器和數(shù)據(jù)采集卡，所述溫度變送器把所述第一溫度感應裝置的物理信號轉換成標定電壓信號，所述數(shù)據(jù)采集卡把所述標定電壓信號轉換成數(shù)字信號傳送給所述計算機；所述無線測溫裝置把所述第二溫度感應裝置的物理信號轉換成數(shù)字信號無線傳送給所述計算機。所述計算機的軟件系統(tǒng)對獲得的數(shù)字信號進行處理，根據(jù)所述現(xiàn)場施工構件混凝土中心和所述腔體內的溫度條件進行判斷，給出相應控制信號通過所述數(shù)據(jù)采集卡傳送給所述功率調整器。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種混凝土實驗養(yǎng)護設備及其控制系統(tǒng)，利用第二溫度感應裝置測得現(xiàn)場施工構件混凝土的實時溫度，通過無線測溫裝置傳遞采集的溫度數(shù)據(jù)給計算機，第一溫度感應裝置測得腔體內的混凝土試件的養(yǎng)護溫度，計算機根據(jù)現(xiàn)場施工構件混凝土中所測得的實時溫度，通過自動測控系統(tǒng)發(fā)出指令，使加熱膜同步調整養(yǎng)護箱內的養(yǎng)護溫度，實現(xiàn)養(yǎng)護箱內的混凝土試件與現(xiàn)場施工構件混凝土在同溫度條件下養(yǎng)護，從而減小混凝土試件強度與現(xiàn)場施工構件混凝土在溫度歷程強度發(fā)展之間的差距。


圖1是本發(fā)明實施例提供的一種混凝土實驗養(yǎng)護設備的養(yǎng)護箱的剖視示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的一種混凝土實驗養(yǎng)護設備的無線測溫裝置的結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種混凝土實驗養(yǎng)護設備的養(yǎng)護箱的剖視示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的一種混凝土實驗養(yǎng)護設備的控制系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請一同參閱圖1、圖2及圖4，是本發(fā)明提供的一實施例，該混凝土實驗養(yǎng)護設備包括養(yǎng)護箱1、無線測溫裝置10和計算機17，計算機17內安裝有自動測控系統(tǒng)。養(yǎng)護箱I內設置有腔體7和設備控制機箱2，設備控制機箱2位于腔體7的下方，并與腔體7形成連體結構。腔體7內設置有混凝土試件8、第一溫度感應裝置5和加熱膜4，加熱膜4設置于腔體7的側壁，第一溫度感應裝置5及加熱膜4分別與設備控制機箱2電性連接；現(xiàn)場施工構件混凝土 13內設置有第二溫度感應裝置12，無線測溫裝置10與第二溫度感應裝置12電性連接；計算機17分別與設備控制機箱2及無線測溫裝置12電性連接。具體地，腔體7用于盛放混凝土試件8，本實施例中，混凝土試件8有三組，且排列于固定腔體7的底部。腔體7的頂部右側安裝有風機6，采用人工對流的方式減小腔體7空間內的局部溫差。加熱膜4的外側填充有保溫材料3，用于防止腔體7內的熱量流失，本實施例中的保溫材料3優(yōu)選石棉。本實施例中選用的加熱膜4為具有良好均勻加熱性能的高精度硅橡膠加熱膜，加熱膜4所包圍的空間是封閉的。設備控制機箱2內設置有溫度變送器14、功率調整器15和數(shù)據(jù)采集卡16，加熱膜4與功率調整器15電性相連，第一溫度感應裝置5安裝于腔體7內部左側中部位置，并且與溫度變送器14電性相連，以監(jiān)控腔體7內的溫度變化。本實施例中，第一、第二溫度感應裝置5、12,可選用pt-ΙΟΟ溫度傳感器。請一同結合圖3所示，本發(fā)明提供的另一種混凝土實驗養(yǎng)護設備實施例，養(yǎng)護箱I內，腔體7的底部設置有混凝土試件控制平臺71，混凝土試件控制平臺71包括試件模板72、千斤頂73和電動控制裝置74。本實施例中，混凝土試件控制平臺71上設置有四組試件模板72和千斤頂73，混凝土試件8設置于試件模板72內，千斤頂73安裝于試件模板72的底側。電動控制裝置74與千斤頂73相連，同時還與計算機17電性連接，其中，電動控制裝置74可以為電動液壓系統(tǒng)?；炷猎嚰?置入試件模板72，并按照測試要求養(yǎng)護一段時間后，計算機17軟件自動發(fā)出拆模指令，將混凝土試件8從試件模板72中頂出。于腔體8內還可設置有濕度感應裝置，濕度感應裝置與設備控制機箱2電性連接。本實施例中采用溫濕度一體傳感器，用于同時檢測腔體8內的溫濕度。為了更加準確地測量腔體7內的問題，數(shù)個溫濕度一體傳感器均布于腔體7的內側壁。腔體7的底側壁兩側對稱開設有通孔75，通孔75的下方設置有兩個加濕槽76，分別為左加濕槽和右加濕槽，用于調節(jié)腔體7內的濕度，使腔體7內的環(huán)境與現(xiàn)場施工環(huán)境更加相近。如圖2所示，無線測溫裝置10包括無線溫度采集模塊11和蓄電池9，無線溫度采集模塊11和蓄電池9電性連接。在現(xiàn)場施工構件混凝土 13中埋入第二溫度感應裝置12，第二溫度感應裝置12較優(yōu)地設置于現(xiàn)場施工構件混凝土 13的中心位置，以更加準確地測量現(xiàn)場施工構件混凝土 13的實時溫度。第二溫度感應裝置12與無線溫度采集模塊11電性相連，以采集現(xiàn)場施工構件混凝土 13中心位置的實時溫度。如圖4所示，溫度變送器14分別與第一溫度傳感器5和數(shù)據(jù)采集卡16電性連接，功率調整器15分別與數(shù)據(jù)采集卡16和加熱膜4電性連接。上述混凝土實驗養(yǎng)護設備可通過軟件設計與編程實現(xiàn)全自動記錄數(shù)據(jù)并且對其進行簡單分析與計算，以節(jié)省人力成本，增加設備的智能性及可操作性。圖4中把各個部分組合成計算機自動測量與控溫系統(tǒng)。其中，溫度變送器14把第一溫度感應裝置5的物理信號轉換成標定電壓信號，數(shù)據(jù)采集卡16把標定電壓信號轉換成數(shù)字信號傳送給計算機17 ；無線溫度采集模塊11把第二溫度感應裝置12的物理信號轉換成數(shù)字信號無線傳送給計算機17。計算機17的軟件工作在Windows操作系統(tǒng)上，并對獲得的數(shù)字信號進行處理，根據(jù)現(xiàn)場施工構件混凝土 13和腔體7空間內的溫度條件進行判斷，給出相應控制信號通過數(shù)據(jù)采集卡傳送給功率調整器15。本實施例中，計算機17可采用工控機。測試時，將第二溫度感應裝置12埋入現(xiàn)場施工構件混凝土 13中，然后將混凝土試件8放入腔體7內。然后，將電源線、數(shù)據(jù)采集卡16的數(shù)據(jù)線及無線溫度采集模塊11的接收終端等進行連接，開通電源，打開計算機17軟件界面，即可開始進行溫度匹配養(yǎng)護實驗。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種混凝土實驗養(yǎng)護設備及其控制系統(tǒng)，利用第二溫度感應裝置12測得現(xiàn)場施工構件混凝土 13的實時溫度，通過無線測溫裝置10傳遞采集的溫度數(shù)據(jù)給計算機17，第一溫度感應裝置5測得腔體7內的混凝土試件8的養(yǎng)護溫度，計算機17根據(jù)現(xiàn)場施工構件混凝土 13中所測得的實時溫度，通過自動測控系統(tǒng)發(fā)出指令，使加熱膜4同步調整養(yǎng)護箱I內的養(yǎng)護溫度，實現(xiàn)養(yǎng)護箱I內的混凝土試件8與現(xiàn)場施工構件混凝土 13在同溫度條件下養(yǎng)護，從而減小混凝土試件8強度與現(xiàn)場施工構件混凝土 13在溫度歷程強度發(fā)展之間的差距。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種混凝土實驗養(yǎng)護設備，包括養(yǎng)護箱、計算機、自動測控系統(tǒng)和無線測溫裝置，所述養(yǎng)護箱內設置有腔體和設備控制機箱，所述腔體內設置有混凝土試件、第一溫度感應裝置和加熱膜，所述加熱膜設置于所述腔體側壁，所述第一溫度感應裝置及加熱膜分別與所述設備控制機箱電性連接；現(xiàn)場施工構件混凝土內設置有第二溫度感應裝置，所述無線測溫裝置與第二溫度感應裝置電性連接；所述自動測控系統(tǒng)安裝于所述計算機內，所述計算機分別與設備控制機箱及無線測溫裝置電性連接。
2.如權利要求1所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述加熱膜的外側沿周向設置有保溫材料。
3.如權利要求1所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述腔體內設置有風機。
4.如權利要求1所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述腔體內還設置有濕度感應裝置，所述濕度感應裝置與所述設備控制機箱電性連接。
5.如權利要求4所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述腔體的內側壁均布有數(shù)個溫度感應裝置和濕度感應裝置。
6.如權利要求4所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述腔體的側壁開設有通孔，所述通孔的下方設置有加濕槽。
7.如權利要求1所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述腔體內設置有混凝土試件控制平臺，所述混凝土試件控制平臺包括試件模板、千斤頂和電動控制裝置，所述混凝土試件設置于所述試件模板內，所述千斤頂安裝于所述試件模板的底側，所述電動控制裝置與所述計算機及千斤頂相連。
8.如權利要求1所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述設備控制機箱內設置有溫度變送器、功率調整器和數(shù)據(jù)采集卡，所述溫度變送器分別與第一溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集卡電性連接，所述功率調整器分別與所述數(shù)據(jù)采集卡和加熱膜電性連接。
9.如權利要求1所述的混凝土實驗養(yǎng)護設備，其特征在于，所述第二溫度感應裝置設置于現(xiàn)場施工構件混凝土的中心位置。
10.如權利要求1所述的一種混凝土實驗養(yǎng)護設備的控制系統(tǒng)，所述設備控制機箱內設置有溫度變送器和功率調整器，所述計算機內設置有數(shù)據(jù)采集卡，所述溫度變送器把所述第一溫度感應裝置的物理信號轉換成標定電壓信號，所述數(shù)據(jù)采集卡把所述標定電壓信號轉換成數(shù)字信號傳送給所述計算機；所述無線測溫裝置把所述第二溫度感應裝置的物理信號轉換成數(shù)字信號無線傳送給所述計算機。所述計算機的軟件系統(tǒng)對獲得的數(shù)字信號進行處理，根據(jù)所述現(xiàn)場施工構件混凝土中心和所述腔體內的溫度條件進行判斷，給出相應控制信號通過所述數(shù)據(jù)采集卡傳送給所述功率調整器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混凝土實驗養(yǎng)護設備及其控制系統(tǒng)，包括養(yǎng)護箱、計算機、自動測控系統(tǒng)和無線測溫裝置，養(yǎng)護箱內設置有腔體和設備控制機箱，腔體內設置有混凝土試件、第一溫度感應裝置和加熱膜，加熱膜設置于腔體側壁，第一溫度感應裝置及加熱膜分別與設備控制機箱電性連接；現(xiàn)場施工構件混凝土內設置有第二溫度感應裝置，無線測溫裝置與第二溫度感應裝置電性連接。計算機根據(jù)現(xiàn)場施工構件混凝土中所測得的實時溫度，通過自動測控系統(tǒng)發(fā)出指令，使加熱膜同步調整養(yǎng)護箱內的養(yǎng)護溫度，實現(xiàn)養(yǎng)護箱內的混凝土試件與現(xiàn)場施工構件混凝土在同溫度條件下養(yǎng)護，從而減小混凝土試件強度與現(xiàn)場施工構件混凝土在溫度歷程強度發(fā)展之間的差距。
文檔編號B28B11/24GK103101109SQ201310043830
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權日2013年2月4日
發(fā)明者鄭賀伊, 林志海, 袁明京, 廖翔 申請人:深圳泛華工程集團有限公司, 林志海, 鄭賀伊