專利名稱：一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑構(gòu)件耐火極限試驗(yàn)研究領(lǐng)域，特別涉及一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
耐火極限試驗(yàn)是通過模擬真實(shí)火災(zāi)的方式來檢測建筑構(gòu)件耐火性能的一種試驗(yàn)方法，基于此試驗(yàn)的建筑構(gòu)件包括墻體、頂棚、樓板、梁、柱、防火門、防火卷簾、防火窗、防火玻璃、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、防火封堵材料、排煙閥、防火閥等。通過進(jìn)行耐火極限試驗(yàn)，可正確地評判被測試件的耐火性能，從而為建筑設(shè)計(jì)和驗(yàn)收提供指導(dǎo)性的數(shù)據(jù)，從而提高建筑物的火災(zāi)安全性。通過對建筑構(gòu)件進(jìn)行耐火性能測試，使得建筑構(gòu)件在受火后能夠保持其結(jié)構(gòu)功能，又能將火災(zāi)限制在一定的空間里，一定程度上保障了建筑物的火災(zāi)安全性。但是實(shí)際情況中，僅僅考察構(gòu)件在這方面的性能，卻是不夠的。目前，我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求建筑構(gòu)件通過耐火性能測試，保證構(gòu)件在受火后能夠保持其結(jié)構(gòu)功能，這樣能將火災(zāi)限制在一定的空間里，一定程度上保障了建筑物的火災(zāi)安全性。但是實(shí)際情況中，僅僅考察建筑構(gòu)件的耐火性能并不足夠。建筑構(gòu)件在實(shí)際火災(zāi)中會被倒塌的家具或其它重物、滅火時消防水槍水柱等外界強(qiáng)加的力量作用下遭到破壞，使得建筑構(gòu)件失去其原有的功能，從而使火災(zāi)迅速蔓延擴(kuò)大。因此，對建筑構(gòu)件在耐火試驗(yàn)后進(jìn)行耐水沖擊性能測試，對于全面評價建筑構(gòu)件的耐火性能，保障消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全具有非常重要的意義。目前我國并沒有類似的方法或裝置來實(shí)現(xiàn)這種測試。中國專利CN201732042U提出了一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)裝置，該裝置主要用于建筑用樘門、無樘門和卷簾門等防護(hù)門的耐火試驗(yàn)，其包括計(jì)算機(jī)采集控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)顯示器；封閉式爐體，前側(cè)設(shè)有用于安裝試樣的試樣安裝口 ；燃?xì)夤?yīng)及控制系統(tǒng)；送排風(fēng)系統(tǒng)；溫度采集及控制系統(tǒng)；爐壓測量系統(tǒng)；所述的計(jì)算機(jī)采集控制系統(tǒng)還連接有顯示控制儀表。該專利雖提出了一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)裝置，但是沒有提到建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法和裝置，也并沒有給出相關(guān)啟示。中國專利CN202145187U公開了一種溝槽管耐水沖擊試驗(yàn)設(shè)備，包括壓力試壓泵和與壓力試壓泵連接的受試樣品固定件，受試樣品固定件上設(shè)有排氣裝置，壓力試壓泵經(jīng)液壓油管連接有一儲水罐，所述儲水罐連接換向閥，換向閥連接受試樣品；所述換向閥控制壓力試壓泵對受試樣品進(jìn)行循環(huán)沖擊或泄壓，換向閥由PLC控制系統(tǒng)控制；所述PLC控制系統(tǒng)具有換向閥換向次數(shù)的同步計(jì)數(shù)器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，自動沖擊、泄壓，換向頻率與壓力控制精準(zhǔn)，PLC控制系統(tǒng)控制循環(huán)沖擊與泄壓，并同步計(jì)數(shù)，沖擊次數(shù)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確。該專利雖然提出了一種耐水沖擊試驗(yàn)的設(shè)備，但是該耐水沖擊試驗(yàn)僅僅是針對溝槽管，并不屬于建筑構(gòu)件耐火極限試驗(yàn)領(lǐng)域，因此也并沒有將此設(shè)備應(yīng)用于耐火極限試驗(yàn)后的啟示。因此，提出一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，并配套相關(guān)裝置，從而實(shí)現(xiàn)對建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后的耐水沖擊性能進(jìn)行評價具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，采用該方法，可以實(shí)現(xiàn)對建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后的耐水沖擊性能進(jìn)行評價，從而能夠更全面地評價建筑構(gòu)件的火災(zāi)安全性能。本發(fā)明的另一個目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種實(shí)現(xiàn)上述建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法的裝置。本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，通過高壓水柱對耐火試驗(yàn)后高溫的試件表面進(jìn)行沖擊，高壓水柱的壓力由控制器進(jìn)行控制，根據(jù)高壓水柱的壓力、水柱沖擊的時間、試驗(yàn)后試件的狀態(tài)得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。具體的，包括以下步驟通過高壓水柱對耐火試驗(yàn)后高溫的試件表面進(jìn)行沖擊，高壓水柱的壓力由控制器進(jìn)行控制，所述控制器為PID控制器，用于將水箱里面的水泵至水槍的水泵由變頻器控制，PID控制器通過比對分析水槍中實(shí)際水壓和設(shè)定的目標(biāo)水壓，輸出控制信號給變頻器，變頻器輸出對應(yīng)的頻率給水泵，控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制水壓穩(wěn)定在目標(biāo)壓力值；然后根據(jù)高壓水柱的壓力、水柱沖擊的時間、試驗(yàn)后試件表面是否發(fā)生穿孔、裂縫的現(xiàn)象得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。更具體的，包括以下步驟( I)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備在PID控制器中設(shè)置好沖水的目標(biāo)水壓值；建筑構(gòu)件進(jìn)行耐火試驗(yàn)結(jié)束后，迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，耐火試驗(yàn)時構(gòu)件受火的一面面向水槍，之后控制水槍對向地面；(2)水沖擊前的調(diào)試開啟管路各閥門，啟動變頻器，變頻器開始在PID控制器的作用下控制水泵工作，水泵將水從水箱中泵至水槍，水槍開始對著地面沖水，同時壓力傳感器不斷將水泵下游的壓力數(shù)值反饋給PID控制器，PID控制器對比分析目標(biāo)水壓值和實(shí)際水壓值，輸出控制信號給變頻器，變頻器輸出對應(yīng)的頻率給水泵，控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制實(shí)際水壓；(3)水沖擊試驗(yàn)操作水槍使沖出的水柱由地面緩慢向上,往高溫的試件表面移動，之后按照一定的速度移動水柱連續(xù)均勻地沖擊試件表面的各個部分；水柱沖擊的總時間根據(jù)試件的面積大小事先計(jì)算得到，在水柱沖擊總時間內(nèi)反復(fù)地對試件表面的各部分進(jìn)行沖水；(4)系統(tǒng)停止水柱沖擊達(dá)到規(guī)定時間之后,將水槍對向地面，同時停止變頻器工作，水泵隨之停止工作，待水泵完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉管路總閥；(5)試件觀察觀察試件表面是否發(fā)生穿孔、裂縫的現(xiàn)象，從而判斷試件是否通過試驗(yàn)，得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。優(yōu)選的，所述步驟(I)中，耐火試驗(yàn)結(jié)束后，將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置的時間間隔為I 5min。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，目標(biāo)水壓值為0. 2^0. 5MPa，如果壓力傳感器傳回的實(shí)際水壓數(shù)據(jù)低于目標(biāo)水壓數(shù)據(jù)，則PID控制器發(fā)出增大變頻器輸出頻率的指令，從而增大水泵的轉(zhuǎn)速，提高水壓；如果壓力傳感器傳回的實(shí)際水壓數(shù)據(jù)高于目標(biāo)水壓數(shù)據(jù)，則PID控制器發(fā)出減小變頻器輸出頻率的指令，從而減小水泵的轉(zhuǎn)速，降低水壓。作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，待實(shí)際水壓穩(wěn)定之后，微調(diào)設(shè)置在水槍和水泵之間的調(diào)壓閥，使水壓穩(wěn)定在目標(biāo)水壓值。通過此調(diào)壓閥可以減少由水泵帶來的水壓波動。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，水槍的噴水口距離試件表面的距離為riOm。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，水柱在試件表面移動的速度為0. f lm/s，水柱沖擊試件的總時間根據(jù)樣品的大小進(jìn)行計(jì)算，單位面積水柱沖擊時間為5 50s/m2。一種實(shí)現(xiàn)上述方法的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的裝置，其特征在于，包括水箱、水泵、變頻器、PID控制器、壓力傳感器、水槍，水泵用于將水箱里面的水泵至水槍，水泵的下游管道設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器和PID控制器連接，用于將實(shí)際水壓信號發(fā)送到PID控制器；PID控制器與變頻器連接，PID控制器用于對比分析目標(biāo)水壓和實(shí)際水壓，輸出控制信號給變頻器；變頻器與水泵相連，用于根據(jù)PID控制器發(fā)出的控制信號控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制水壓。優(yōu)選的，所述裝置還包括壓力表和調(diào)壓閥，調(diào)壓閥設(shè)置在壓力傳感器的下游管道上，壓力表設(shè)置在調(diào)壓閥的下游管道上，調(diào)壓閥用于在管道內(nèi)實(shí)際水壓穩(wěn)定后進(jìn)行微調(diào)，使水壓穩(wěn)定在目標(biāo)水壓值。具體的，所述水箱和水泵之間還設(shè)置有維修閥，維修閥設(shè)置在水箱出水口處。在水泵需要維修時，如果沒有設(shè)置維修閥，就需要將水箱中的水全部放掉才能維修水泵。而設(shè)置了維修閥，只需將維修閥關(guān)閉就可以了，因此便于后面維護(hù)。作為優(yōu)選，所述的水箱總體高度位于水泵以上3 10m，水箱的體積為2 10m3 ；所述的壓力傳感 器的量程的上限為0. 5^1. OMPa,傳感器的輸出信號為(T5V或4 20mA。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、建筑構(gòu)件在實(shí)際火災(zāi)中會在倒塌的家具或其它重物、滅火時消防水槍水柱等外界強(qiáng)加的力量作用下遭到破壞，使得建筑構(gòu)件失去其原有的功能，從而使火災(zāi)迅速蔓延擴(kuò)大。因此，對建筑構(gòu)件在耐火試驗(yàn)后進(jìn)行耐水沖擊性能測試，對于全面評價建筑構(gòu)件的耐火性能，保障消費(fèi)者生命財(cái)產(chǎn)安全具有非常重要的意義。本發(fā)明提供一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，采用該方法，可以實(shí)現(xiàn)對建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后的耐水沖擊性能進(jìn)行評價，從而能夠更全面地評價建筑構(gòu)件的火災(zāi)安全性能，極具理論研究和實(shí)際應(yīng)用價值。2、本發(fā)明采用PID控制技術(shù)對耐水沖擊試驗(yàn)的水壓進(jìn)行控制，PID控制器通過對實(shí)際水壓力和設(shè)定的目標(biāo)水壓力進(jìn)行對比、分析，并根據(jù)分析結(jié)果來精確控制水泵中電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制水壓力，從而滿足了耐火試驗(yàn)對穩(wěn)定水壓需求。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的裝置包括水箱1、維修閥2、管路總閥4、水泵5、變頻器3、PID控制器9、壓力傳感器6、調(diào)壓閥7、壓力表8、水槍10。水箱I出水口連接維修閥2，維修閥2經(jīng)過管道與管路總閥4連接，管路總閥4經(jīng)過管道連接水泵5，水泵5的下游管道設(shè)置壓力傳感器6，壓力傳感器6的下游管道設(shè)置調(diào)壓閥7，調(diào)壓閥7之后設(shè)置壓力表8，壓力表8的下游通過管道連接水槍10 ;水泵5與變頻器3相連，變頻器3與PID控制器9相連，PID控制器9與壓力傳感器6相連。壓力傳感器6用于將實(shí)際水壓信號發(fā)送到PID控制器9 ；PID控制器9用于對比分析目標(biāo)水壓和實(shí)際水壓，輸出控制信號給變頻器3 ;變頻器3用于根據(jù)PID控制器發(fā)出的控制信號控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制水壓。調(diào)壓閥7用于在管道內(nèi)實(shí)際水壓穩(wěn)定后進(jìn)行微調(diào)，使水壓穩(wěn)定在目標(biāo)水壓值。本實(shí)施例中，水箱I總體高度位于水泵5以上3m，水箱I的體積為2m3。本實(shí)施例中，壓力傳感器6的量程的上限為O. 5MPa,傳感器的輸出信號為0 5V?！N由圖1所示裝置實(shí)現(xiàn)的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，通過高壓水柱對耐火試驗(yàn)后高溫的試件表面進(jìn)行沖擊，高壓水柱的壓力由控制器進(jìn)行控制，根據(jù)高壓水柱的壓力、水柱沖擊的時間、試驗(yàn)后試件的狀態(tài)得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。具體包括以下步驟( I)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備在PID控制器9中設(shè)置好沖水的目標(biāo)水壓值；建筑構(gòu)件進(jìn)行耐火試驗(yàn)結(jié)束后，迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，耐火試驗(yàn)時構(gòu)件受火的一面面向水槍10，之后控制水槍10對向地面；(2)水沖擊前的調(diào)試開啟管路各閥門，啟動變頻器3，變頻器3開始在PID控制器9的作用下控制水泵5工作，水泵5將水從水箱I中泵至水槍10，水槍10開始對著地面沖水，同時壓力傳感器6不斷將水泵5下游的壓力數(shù)值反饋給PID控制器9，PID控制器9對比分析目標(biāo)水壓值和實(shí)際水壓值，輸出控制信號給變頻器3，變頻器3輸出對應(yīng)的頻率給水泵5，控制水泵5的轉(zhuǎn)速，從而控制實(shí)際水壓；待壓力穩(wěn)定之后，微調(diào)調(diào)壓閥7，使壓力表8的壓力數(shù)值達(dá)到目標(biāo)壓力值；(3)水沖擊試驗(yàn)操作水槍10使沖出的水柱由地面緩慢向上，往高溫的試件表面移動，之后按照一定的速度移動水柱連續(xù)均勻地沖擊試件表面的各個部分；水柱沖擊的總時間根據(jù)試件的面積大小事先計(jì)算得到，在水柱沖擊總時間內(nèi)反復(fù)地對試件表面的各部分進(jìn)行沖水；(4)系統(tǒng)停止水柱沖擊達(dá)到規(guī)定時間之后，將水槍10對向地面，同時停止變頻器3工作，水泵5隨之停止工作，待水泵5完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉管路總閥4 ；(5)試件觀察觀察試件表面是否發(fā)生穿孔、裂縫的現(xiàn)象，從而判斷試件是否通過試驗(yàn)，得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。所述步驟(I)中，耐火試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，該時間間隔為Imin。所述步驟(2)中，目標(biāo)水壓值為0.2MPa。如果壓力傳感器6傳回的水壓力數(shù)據(jù)低于目標(biāo)壓力數(shù)據(jù)，則PID控制器9發(fā)出增大變頻器3輸出頻率的指令，從而增大水泵5的轉(zhuǎn)速，提高水壓；如果壓力傳感器6傳回的水壓力數(shù)據(jù)高于目標(biāo)壓力數(shù)據(jù)，則PID控制器9發(fā)出減小變頻器3輸出頻率的指令，從而減小水泵5的轉(zhuǎn)速，降低水壓。例如，壓力傳感器6將實(shí)際壓力值輸送到PID控制器9，如該壓力值為O. 15MPa，這種情況下壓力值比目標(biāo)壓力值O. 2MPa小，所以PID控制器9則發(fā)出增大變頻器5輸出頻率的指令從而增大水泵5的轉(zhuǎn)速，提高水壓，從而使得水壓能夠逐步增大到O. 2MPa的目標(biāo)壓力值，從而達(dá)到?jīng)_水試驗(yàn)的要求。所述步驟(2)中，水槍10的噴水口距離試件表面的距離為4m。所述步驟(3)中，水柱在試件表面移動的速度為O. lm/s，水柱沖擊試件的總時間根據(jù)樣品的大小進(jìn)行計(jì)算，單位面積水柱沖擊時間為5s/m2。實(shí)施例2本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1 :本實(shí)施例中，水箱I總體高度位于水泵5以上10m，水箱I的體積為IOm3 ;壓力傳感器6的量程的上限為1. OMPa，傳感器的輸出信號為Γ20πιΑ。耐火試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，該時間間隔范圍為Imin0所述步驟(2)中，目標(biāo)壓力值為1. OMPa0所述步驟(3)中，水槍10的噴水口距離試件表面的距離為10m。所述步驟(3)中，水柱在試件表面移動的速度為1. Om/s，水柱沖擊試件的總時間根據(jù)樣品的大小進(jìn)行計(jì)算，單位面積水柱沖擊時間為50s/m2。實(shí)施例3本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1 :本實(shí)施例中，水箱I總體高度位于水泵5以上10m，水箱I的體積為IOm3 ；本實(shí)施例中，壓力傳感器6的量程的上限為1. OMPa,傳感器的輸出信號為4 20mA。耐火試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，該時間間隔范圍為5min。所述步驟(2)中，目標(biāo)水壓值為1. OMPa0所述步驟(3)中，水槍10的噴水口距離試件表面的距離為10m。所述步驟(3)中，水柱在試件表面移動的速度為1. Om/s，水柱沖擊試件的總時間根據(jù)樣品的大小進(jìn)行計(jì)算，單位面積水柱沖擊時間為50s/m2。實(shí)施例4本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1 :本實(shí)施例中，水箱I總體高度位于水泵5以上5m，水箱I的體積為5m3 ；本實(shí)施例中，壓力傳感器6的量程的上限為O. 8MPa。耐火試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，該時間間隔范圍為2min。所述步驟(2)中，目標(biāo)水壓值為O. 3MPa。所述步驟(3)中，水槍10的噴水口距離試件表面的距離為6m。所述步驟(3)中，水柱在試件表面移動的速度為O. 5m/s，水柱沖擊試件的總時間根據(jù)樣品的大小進(jìn)行計(jì)算，單位面積水柱沖擊時間為20s/m2。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，通過高壓水柱對耐火試驗(yàn)后高溫的試件表面進(jìn)行沖擊，高壓水柱的壓力由控制器進(jìn)行控制，根據(jù)高壓水柱的壓力、水柱沖擊的時間、試驗(yàn)后試件的狀態(tài)得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括以下步驟通過高壓水柱對耐火試驗(yàn)后高溫的試件表面進(jìn)行沖擊，高壓水柱的壓力由控制器進(jìn)行控制，所述控制器為PID控制器，用于將水箱里面的水泵至水槍的水泵由變頻器控制，PID控制器通過比對分析水槍中實(shí)際水壓和設(shè)定的目標(biāo)水壓，輸出控制信號給變頻器，變頻器輸出對應(yīng)的頻率給水泵，控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制水壓穩(wěn)定在目標(biāo)壓力值；然后根據(jù)高壓水柱的壓力、水柱沖擊的時間、試驗(yàn)后試件表面是否發(fā)生穿孔、裂縫的現(xiàn)象得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，具體包括以下步驟 (1)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備在PID控制器中設(shè)置好沖水的目標(biāo)水壓值；建筑構(gòu)件進(jìn)行耐火試驗(yàn)結(jié)束后，迅速將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置，耐火試驗(yàn)時構(gòu)件受火的一面面向水槍，之后控制水槍對向地面； (2)水沖擊前的調(diào)試開啟管路各閥門，啟動變頻器，變頻器開始在PID控制器的作用下控制水泵工作，水泵將水從水箱中泵至水槍，水槍開始對著地面沖水，同時壓力傳感器不斷將水泵下游的壓力數(shù)值反饋給PID控制器，PID控制器對比分析目標(biāo)水壓值和實(shí)際水壓值，輸出控制信號給變頻器，變頻器輸出對應(yīng)的頻率給水泵，控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制實(shí)際水壓； (3)水沖擊試驗(yàn)操作水槍使沖出的水柱由地面緩慢向上,往高溫的試件表面移動,之后按照一定的速度移動水柱連續(xù)均勻地沖擊試件表面的各個部分；水柱沖擊的總時間根據(jù)試件的面積大小事先計(jì)算得到，在水柱沖擊總時間內(nèi)反復(fù)地對試件表面的各部分進(jìn)行沖水； (4)系統(tǒng)停止水柱沖擊達(dá)到規(guī)定時間之后，將水槍對向地面，同時停止變頻器工作,水泵隨之停止工作，待水泵完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)閉管路總閥； (5)試件觀察觀察試件表面是否發(fā)生穿孔、裂縫的現(xiàn)象，從而判斷試件是否通過試驗(yàn)，得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，目標(biāo)水壓值為O. 2^0. 5MPa，如果壓力傳感器傳回的實(shí)際水壓數(shù)據(jù)低于目標(biāo)水壓數(shù)據(jù)，則PID控制器發(fā)出增大變頻器輸出頻率的指令，從而增大水泵的轉(zhuǎn)速，提高水壓；如果壓力傳感器傳回的實(shí)際水壓數(shù)據(jù)高于目標(biāo)水壓數(shù)據(jù)，則PID控制器發(fā)出減小變頻器輸出頻率的指令，從而減小水泵的轉(zhuǎn)速，降低水壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，待實(shí)際水壓穩(wěn)定之后，微調(diào)設(shè)置在水槍和水泵之間的調(diào)壓閥，使水壓穩(wěn)定在目標(biāo)水壓值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，所述步驟(I)中，耐火試驗(yàn)結(jié)束后，將建筑構(gòu)件移動至預(yù)定沖水位置的時間間隔為f5min。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，水槍的噴水口距離試件表面的距離為ΓΙΟπι ； 所述步驟(3)中，水柱在試件表面移動的速度為O. f lm/s，水柱沖擊試件的總時間根據(jù)樣品的大小進(jìn)行計(jì)算，單位面積水柱沖擊時間為5飛Os/m2。
8.一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的裝置，其特征在于，包括水箱、水泵、變頻器、PID控制器、壓力傳感器、水槍，水泵用于將水箱里面的水泵至水槍，水泵的下游管道設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器和PID控制器連接，用于將實(shí)際水壓信號發(fā)送到PID控制器；PID控制器與變頻器連接，PID控制器用于對比分析目標(biāo)水壓和實(shí)際水壓，輸出控制信號給變頻器；變頻器與水泵相連，用于根據(jù)PID控制器發(fā)出的控制信號控制水泵的轉(zhuǎn)速，從而控制水壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述裝置還包括壓力表和調(diào)壓閥，調(diào)壓閥設(shè)置在壓力傳感器的下游管道上，壓力表設(shè)置在調(diào)壓閥的下游管道上，調(diào)壓閥用于在管道內(nèi)實(shí)際水壓穩(wěn)定后進(jìn)行微調(diào)，使水壓穩(wěn)定在目標(biāo)水壓值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的裝置，其特征在于，所述水箱和水泵之間還設(shè)置有維修閥，維修閥設(shè)置在水箱出水口處； 所述的水箱總體高度位于水泵以上3 10m，水箱的體積為2 IOm3 ； 所述的壓力傳感器的量程的上限為O. 5^1. OMPa，傳感器的輸出信號為(T5V或Γ20πιΑ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊試驗(yàn)的方法和裝置，該方法是通過高壓水柱對耐火試驗(yàn)后高溫的試件表面進(jìn)行沖擊，高壓水柱的壓力由控制器進(jìn)行控制，根據(jù)高壓水柱的壓力、水柱沖擊的時間、試驗(yàn)后試件的狀態(tài)得到對該試件耐火試驗(yàn)后耐水沖擊性能的評價。該裝置包括水箱、水泵、變頻器、PID控制器、壓力傳感器、水槍，水泵用于將水箱里面的水泵至水槍，水泵的下游管道上設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器和PID控制器連接；PID控制器與變頻器連接；變頻器與水泵相連。本發(fā)明提出建筑構(gòu)件在耐火試驗(yàn)后進(jìn)行耐水沖擊性能測試，從而能夠更全面地評價建筑構(gòu)件的火災(zāi)安全性能，極具理論研究和實(shí)際應(yīng)用價值，且采用PID控制技術(shù)進(jìn)行控制，測試精確。
文檔編號G01N3/36GK103033427SQ20121053892
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者劉建勇, 楊展, 林玩君, 趙俠, 鄔玉龍, 吳欣, 易愛華, 余穩(wěn)松, 凌翩, 李海倫 申請人:廣州市建筑材料工業(yè)研究所有限公司