專利名稱：施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及流態(tài)混凝土流變性能測試領域，具體地說是涉及施工現場混 凝土流變性能的檢測其裝置。
背景技術：
對流態(tài)混凝土的流變性測試和評價一直是混凝土質量控制的重要環(huán)節(jié)之一。 流態(tài)混凝土屬于非牛頓流體，其中兩個最基本的流變學參數漿體的剪應力屈服 值f。和漿體的塑性粘度^是反映混凝土漿體流變性的主要指標。目前施工現場
使用最多也是最方便的測試混凝土流變性的方法是塌落度測試。用塌落度來評價 混凝土的流變性存在著諸多缺陷它只適合稠度范圍在3.8 17.8cm的中等可塑到
高等可塑的稠度范圍，這種方法對不正規(guī)操作相當敏感，需要一定的操作技巧； 對貧拌和物而言，塌落度方法不能測出稠度不同的兩種拌和物的差異；即便塌落 度相同的混凝土，穩(wěn)定性如離析、泌水可能差異很大；對大流變性混凝土也不適 用。此外也有在施工現場測試大流變性混凝土流速變化如用L型流動儀、Orimet 流速儀等，但要配合塌落度測試儀或維勃稠度儀等才能判斷混凝土的流動性和工 作性能，這些方法測點少、隨意性強、手工操作誤差大和對澆注混凝土流變性無 法完整客觀評價。
目前工程實踐中也有其他一些新型測試混凝土流變性的方法，這些方法都是 基于兩點法原理測試流態(tài)混凝土的剪應力屈服值r。和漿體的塑性粘度;7p 。但這 些測試儀器和方法只能在現場由人工控制隨機測試少量測點，獲取少量離散數 據，籍以評價混凝土的流變性能，對整體混凝土流變性的變化無法準確評判。
施工現場能實時獲取所有澆注前混凝土流變性參數是對整體混凝土流變性 評判的重要依據，也對混凝土的施工質量控制提供了可靠的技術指標。顯然依靠 上述諸多種測試方法無法滿足獲取對整體混凝土流變性評判的完整參數，因此不 能對澆注的混凝土流變性有客觀準確的評價。
發(fā)明內容為了克服目前所采用的混凝土流變性測試手段對整體混凝土流變性的變化 無法準確評判的缺點，本實用新型公開了一種施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝 置，可以對混凝土整體流變性做出正確評價。
本實用新型的技術方案為 一種施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝置，所述 的裝置主要由支架、扭矩傳感器、步進電機、軌道電機、傳動齒輪、齒條、十字 型攪拌軸、料盒啟閉電機、滑輪、行程開關、聯(lián)軸器、料盒刮板、單片機控制器、 溫度傳感器、導軌、導輪、料盒和濾網組成，測試儀的支架頂部設有一對相互平 行的導軌，導軌上設有導輪、料盒和料盒刮板，在導軌上設有行程開關，在導軌 上方平行于導軌設有齒條，齒條通過傳動齒輪和軌道電機連接，料盒上設有濾網， 料盒內設有平臥十字型攪拌軸，平臥十字型攪拌軸通過聯(lián)軸器與步進電機連接， 在聯(lián)軸器上設有扭矩傳感器，在料盒上設有溫度傳感器，料盒通過滑輪和料盒啟 閉電機連接，支架上設有單片機控制器。所述的平臥十字型攪拌軸由旋轉軸、旋 轉葉片組成，旋轉葉片通過固定螺絲固定在旋轉軸上。在測試儀支架上設有繼電 器、斷電保護開關、電源、穩(wěn)壓器、調節(jié)器。
從攪拌機出料口處自動采集混凝土拌合物試樣，測試采集的混凝土拌合物試 樣的溫度？}，以及同一 溫度T)下的，不同轉速 下的旋轉扭距M力的具體步驟為 測試開始后，料盒運動至攪拌機出料口下方接取待測混凝土拌合物試樣，接取完 畢，料盒后退離開攪拌機出料口下方，溫度傳感器測試溫度7)，同時料盒內的十 字型攪拌軸開始以不同轉速由低到高，再由高到低的變速攪拌，速度范圍為60 轉/min 200轉/min，扭矩傳感器同時測出旋轉扭矩M^，測試完畢料盒閘門開， 漿料流出，再次采樣。
在本實用新型中采用了一個單片機控制系統(tǒng)，以實現自動循環(huán)測試，是以單 片機MSP430為MPU，主要分為三個部分。
第一，測量部分。主要測量的量有兩個， 一是溫度7)，目的是監(jiān)控混凝土的實時
溫度，再一個是旋轉扭矩3^,，目的是測量混凝土的流變特性。這些測得
的數據均存儲在單片機上。 第二，控制電機部分。這部分主要是由單片機控制測試儀的料盒的進退采樣、采
好樣后十字型攪拌軸的變速攪拌以及卸料。其中變速攪拌的速度可以分
檔，比如60~200轉/minin間分為6檔。 第三，通訊部分。這部分又分為人機交互和計算機通訊兩部分。其中人機交互包
括輸入裝置鍵盤和輸出裝置LCD液晶顯示器，可以控制整個測試儀的開
4關，并且將測得的溫度7)和旋轉扭矩M力實時的顯示。計算機通訊是將存 儲的數據通過MAX232傳輸給上位機，由上位機對數據進行處理分析。
有益效果
1. 本實用新型所使用的裝置料樣可以自動采集、移運、密實、測試、回料、 再采集；能連續(xù)在線測試出料口混凝土流變參數；及時、方便、準確、連續(xù)地獲 取施工現場混凝土流變性參數，并對混凝土的流變性形成客觀完整的評價。
2. 由于采用平臥十字型攪拌軸變速轉動，更符合測試含碎石、砂等粗細顆 粒的多相流體，連續(xù)測試混凝土，可以獲取大量離散的樣本數據，該方法應用于 工程實踐，可避免人為檢測誤差和其他測試方法表征性差的缺陷，真正實現精確 化、自動化、信息化。


圖1-測試儀俯視示意圖。 圖2-測試儀主要工作部分主視圖。 圖3-測試儀主要工作部分右視圖。 圖4-十字型攪拌軸主視圖。 圖5-十字型攪拌軸右視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作出說明
本實用新型中所使用的測試儀如圖1 5所示，主要由扭矩傳感器1、步進電
機2、軌道電機3、傳動齒輪4、齒條5、十字型攪拌軸6、料盒啟閉電機7、滑 輪8、行程開關(含接觸桿)9、聯(lián)軸器IO、繼電器ll、料盒刮板12、 MSP430 單片機控制器13、斷電保護開關14、 24V電源15、穩(wěn)壓器16、調節(jié)器17、溫 度傳感器18、導軌19、導輪20、旋轉葉片21、旋轉軸22、固定螺絲23、料盒 24和濾網25組成。測試儀的支架頂部設有一對相互平行的導軌19，導軌19上 設有導輪20、料盒24和料盒刮板12，在導軌19上還設有前后行程開關9，以 控制料盒運動的極限位置。在導軌上方平行于導軌設有齒條5，齒條5通過傳動 齒輪4和軌道電機3連接。料盒24上設有濾網25，料盒24內設有平臥十字型 攪拌軸6，平臥十字型攪拌軸6通過聯(lián)軸器10與步進電機2連接，在聯(lián)軸器上
5有溫度傳感器18，料盒24通過滑輪8和料 盒啟閉電機7連接用來控制料盒24底部的閘門開關卸料。平臥十字型攪拌軸6 由旋轉軸22、旋轉葉片21組成，旋轉葉片21通過固定螺絲23固定在旋轉軸22 上。料盒24通過傳動齒輪4、齒條5在軌道電機3的帶動下可以沿導軌19滑動。 為了保證整個裝置的正常運行，在測試儀支架上還設有繼電器ll、 MSP430單片 機控制器13、斷電保護開關14、電源15、穩(wěn)壓器16、調節(jié)器17。
測試工作開始，啟動開始按鈕，指示燈亮，料盒24通過傳動齒輪4、齒條 5在軌道電機3的帶動下前進，至導軌19頂端時即出料口處，接觸到行程開關9， 停止前進開始接料，流態(tài)混凝土通過濾網25濾去超大粒徑骨料進入料盒24，料 盒24停止20s后后退，濾網25上多余混凝土通過料盒刮板12刮去，至接觸到 行程開關9后停止后退，通過料盒24內安置的溫度傳感器18測出混凝土溫度指 標，同時，十字型攪拌軸6在步進電機2帶動下由60轉/min 90轉/min-120轉 /min~150轉/min-180轉/min 200轉/min 180轉/min-150轉/min 120轉/min-90轉 /min 60轉/min轉動，轉動所需轉動扭矩由扭矩傳感器1測出，以電壓表示，顯 示并儲存在MSP430單片機控制器13上，測試完畢，料盒啟閉電機7開，料盒 底部的閘門開，漿料流出，卸料過程持續(xù)約10s，料盒啟閉電機7關，延時7s 后料盒底部閘門關，延時5s后一次循環(huán)結束進而進入下一次循環(huán)。
權利要求1.一種施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述的裝置主要由支架、扭矩傳感器(1)、步進電機(2)、軌道電機(3)、傳動齒輪(4)、齒條(5)、十字型攪拌軸(6)、料盒啟閉電機(7)、滑輪(8)、行程開關(9)、聯(lián)軸器(10)、料盒刮板(12)、單片機控制器(13)、溫度傳感器(18)、導軌(19)、導輪(20)、料盒(24)和濾網(25)組成，測試儀的支架頂部設有一對相互平行的導軌(19)，導軌(19)上設有導輪(20)、料盒(24)和料盒刮板(12)，在導軌(19)上設有行程開關(9)，在導軌上方平行于導軌設有齒條(5)，齒條(5)通過傳動齒輪(4)和軌道電機(3)連接，料盒(24)上設有濾網(25)，料盒(24)內設有平臥十字型攪拌軸(6)，平臥十字型攪拌軸(6)通過聯(lián)軸器(10)與步進電機(2)連接，在聯(lián)軸器(10)上設有扭矩傳感器(1)，在料盒(24)上設有溫度傳感器(18)，料盒(24)通過滑輪(8)和料盒啟閉電機(7)連接，支架上設有單片機控制器(13)。
2. 如權利要求1所述的施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝置，其特征在于， 所述的平臥十字型攪拌軸(6)由旋轉軸(22)、旋轉葉片(21)組成，旋轉葉片(21)通過固定螺絲(23)固定在旋轉軸(22)上。
3. 如權利要求l所述的施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝置，其特征在于， 在測試儀支架上設有繼電器(11)、斷電保護開關(14)、電源(15)、穩(wěn)壓器(16)、 調節(jié)器(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種施工現場混凝土流變性動態(tài)檢測裝置，所述的裝置主要由支架、扭矩傳感器、步進電機、軌道電機、傳動齒輪、齒條、十字型攪拌軸、料盒啟閉電機、滑輪、行程開關、聯(lián)軸器、料盒刮板、單片機控制器、溫度傳感器、導軌、導輪、料盒和濾網組成，測試儀的支架頂部設有一對相互平行的導軌，導軌上設有導輪、料盒和料盒刮板，在導軌上設有行程開關，在導軌上方平行于導軌設有齒條，齒條通過傳動齒輪和軌道電機連接，料盒上設有濾網，料盒內設有平臥十字型攪拌軸，平臥十字型攪拌軸通過聯(lián)軸器與步進電機連接，在聯(lián)軸器上設有扭矩傳感器，在料盒上設有溫度傳感器，料盒通過滑輪和料盒啟閉電機連接，支架上設有單片機控制器。
文檔編號G01N11/14GK201397283SQ20092004574
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者劉兆磊, 武良金, 田正宏, 許敏鐘, 顧沖時 申請人:河海大學