本發(fā)明涉及的是一種混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置，也稱為“貫入阻力儀”，是一種測(cè)定混凝土初凝時(shí)間和終凝時(shí)間的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

混凝土凝結(jié)時(shí)間是指混凝土拌合物從初凝到終凝的時(shí)間，是衡量混凝土凝結(jié)性能的一項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)混凝土拌合物的配制和應(yīng)用有重要意義。依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080）規(guī)定，所謂初凝時(shí)間是指混凝土自加水拌合起到砂漿貫入阻力達(dá)到3.5MPa時(shí)所花的時(shí)間，終凝時(shí)間指混凝土自加水拌合起到砂漿貫入阻力達(dá)到28MPa時(shí)所花的時(shí)間。

該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了這兩個(gè)時(shí)間的測(cè)定裝置和測(cè)定方法，其中測(cè)定裝置的基本組成包括：1、貫入測(cè)針：貫入測(cè)針的貫入部分形狀為圓柱體，一組3枚，承壓面積分別為100mm²、50mm²、20mm²；2、測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)：通常是由杠桿壓桿或絲杠壓桿構(gòu)成的壓力機(jī)構(gòu)；3、貫入力測(cè)力裝置：機(jī)械或電子臺(tái)秤；4、試樣筒：裝載被測(cè)混凝土砂漿的容器。

測(cè)量方法的基本步驟包括：1、按混凝土配合比拌合混凝土，記錄加水時(shí)刻，該時(shí)刻為試驗(yàn)起始時(shí)間；2、將用標(biāo)準(zhǔn)篩篩出拌合物的粗骨料（石子部分）后的砂漿按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法放入試樣筒，一組共3個(gè)試樣筒形成3個(gè)試樣；3、每隔0.5小時(shí)測(cè)定1次貫入阻力，在臨近初、終凝時(shí)可增加測(cè)定次數(shù)；4、繪制“貫入阻力—時(shí)間”曲線；5、通過線性回歸方法確定初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。其中每次測(cè)定貫入阻力的方法步驟為：

i. 將砂漿試樣筒置于測(cè)定儀上；

ii. 測(cè)針端部與砂漿表面接觸；

iii. 在10±2s內(nèi)均勻地使測(cè)針貫人砂漿25±2mm深度，記錄貫入壓力，精確至10N；

iv. 記錄測(cè)定時(shí)間，精確至1min；

v. 計(jì)算貫入阻力：f = P/A；其中P為測(cè)得的貫入壓力（單位N），A為貫入測(cè)針的截面積（單位mm²），f為貫入阻力（單位MPa，貫入阻力為習(xí)慣術(shù)語，物理概念為貫入強(qiáng)度）。

另外，在測(cè)定過程中根據(jù)砂漿凝結(jié)狀況，要求按下表的貫入阻力范圍適時(shí)更換測(cè)針，測(cè)針是通過夾頭或螺紋鎖緊在測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)上的。

由于上述測(cè)定裝置是由人工操作的，存在一些難以克服的問題。首先，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：貫入速度要求“在10±2s內(nèi)均勻地使測(cè)針貫人砂漿25±2mm深度”。由于被測(cè)混凝土的強(qiáng)度在處于變化之中，即使非常認(rèn)真且有經(jīng)驗(yàn)的操作人員，也很難同時(shí)準(zhǔn)確控制貫入時(shí)間和深度，更難以做到“均勻”，因此不可避免產(chǎn)生測(cè)量誤差；再有操作人員難免會(huì)疏忽或注意力不夠集中而導(dǎo)致誤操作、誤讀、誤記等事故。其次，標(biāo)準(zhǔn)要求每0.5h測(cè)定一次，對(duì)普通混凝土而言，通常初凝時(shí)間不少于45min，終凝時(shí)間不少于10h，長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)定，需要安排多人進(jìn)行，導(dǎo)致人員成本較高。另外，每次測(cè)定都要進(jìn)行繪制曲線和計(jì)算，換針時(shí)間和是否增加測(cè)定次數(shù)都是以計(jì)算為基礎(chǔ)的，所以需要熟練操作人員才能勝任。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是將計(jì)算機(jī)技術(shù)替代人工操作，尤其是改變測(cè)針與測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)的連接方式，從而提供一種由計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行全自動(dòng)操作的混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置。

本發(fā)明提供的混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置，包括貫入測(cè)針、測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)、貫入力測(cè)量裝置和試樣筒；還包括：

1. 測(cè)定臺(tái)

1.1. 測(cè)定臺(tái)有一平臺(tái)，在測(cè)定時(shí)試樣筒定位放置在該平臺(tái)上；

1.2. 測(cè)定臺(tái)上有相對(duì)于平臺(tái)作包含垂直升降的三維位置定位操作的支架，貫入測(cè)針把持頭安裝在支架上的作三維定位的單元上；

1.3. 測(cè)定臺(tái)上有貫入測(cè)針預(yù)備架，貫入測(cè)針在使用前/后放置在預(yù)備架上；

1.4. 貫入力測(cè)量裝置安裝在貫入力傳遞機(jī)械路徑上；

2. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入機(jī)構(gòu)；

2.1.1. 有鍵盤和/或觸摸屏，用于人工輸入各種參數(shù)和選擇各種條件、操作指令，進(jìn)行人際交互；

2.1.2. 有壓力傳感器，用于感應(yīng)貫入壓力并輸入計(jì)算機(jī)；

2.2. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出機(jī)構(gòu)，用于顯示和/或打印測(cè)定過程的各種參數(shù)及結(jié)果；

2.3. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)或輸入的空間位置坐標(biāo)參數(shù)、操作控制參數(shù)、測(cè)定流程中各種參數(shù)、運(yùn)算公式、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果；

2.4. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理機(jī)構(gòu)；

2.4.1. 空間控制單元，根據(jù)存儲(chǔ)的空間位置參數(shù)控制支架的三維定位機(jī)構(gòu)各單元移動(dòng)，使測(cè)針把持頭對(duì)測(cè)針預(yù)備臺(tái)上取、放測(cè)針并將測(cè)針移動(dòng)到待測(cè)試樣筒內(nèi)砂漿表面的測(cè)試位置；

2.4.2. 貫入控制單元，根據(jù)存儲(chǔ)的貫入深度、速度、時(shí)間各參數(shù)控制垂直單元移動(dòng)，使測(cè)針在確定的時(shí)間內(nèi)均勻地貫人砂漿確定的深度；

2.4.3. 貫入阻力采樣單元：連接貫入力測(cè)量裝置，在貫入操作時(shí)對(duì)貫入阻力進(jìn)行連續(xù)采樣，并將數(shù)據(jù)保存到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中；

2.4.4. 數(shù)據(jù)處理單元，根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)計(jì)算每次測(cè)定的貫入阻力、臨近初、終凝時(shí)間、繪制曲線和確定初凝時(shí)間和終凝時(shí)間；

2.4.5. 測(cè)試時(shí)間控制單元，根據(jù)存儲(chǔ)的測(cè)試時(shí)間或計(jì)算得的臨近初、終凝時(shí)間及臨近初、終凝時(shí)間的測(cè)定頻次數(shù)據(jù)，啟動(dòng)每次測(cè)定，并確定當(dāng)前試驗(yàn)的終止時(shí)間；

2.5. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是支架中三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，接受空間控制單元指令運(yùn)行，其中垂直升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器還接受貫入控制單元指令運(yùn)行。

本發(fā)明提供的混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置，有包含測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)、放置測(cè)針的測(cè)針預(yù)備架和放置試樣筒的平臺(tái)的測(cè)定臺(tái)，測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)中有測(cè)針把持頭經(jīng)三維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與平臺(tái)連接。以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)測(cè)針貫入機(jī)構(gòu)的空間移動(dòng)和測(cè)定過程進(jìn)行控制，對(duì)測(cè)針貫入阻力進(jìn)行采樣，并對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算。在控制中，通過預(yù)先存入或人工輸入對(duì)三枚測(cè)針在預(yù)備架上的空間位置坐標(biāo)、和三只試樣筒及砂漿表面在平臺(tái)上的空間位置坐標(biāo)、和測(cè)定時(shí)間、試驗(yàn)流程和數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)這些設(shè)定通過對(duì)三維定位機(jī)構(gòu)各維移動(dòng)單元的控制完成測(cè)針更換、測(cè)定準(zhǔn)備、貫入測(cè)試等操作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種完全自動(dòng)化操作的混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置，從而保證貫入速度準(zhǔn)確、貫入力通過力傳感器自動(dòng)采樣、記錄，避免誤操作、誤讀、誤記、杜絕操作操作人員不規(guī)范、不認(rèn)真等情形多方面保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)于測(cè)定結(jié)果及過程能自動(dòng)計(jì)算判斷，尤其是具有貫入測(cè)針的自動(dòng)更換，可以無須人工值守。

所述三維定位機(jī)構(gòu)，是由平面二維定位機(jī)構(gòu)和垂直升降單元組合構(gòu)成的，其中平面二維定位機(jī)構(gòu)是前后移動(dòng)單元和左右移動(dòng)單元組合構(gòu)成或者是旋轉(zhuǎn)單元和徑向移動(dòng)單元組合構(gòu)成的。

所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入機(jī)構(gòu)中有空間位置定位單元，用于確定貫入測(cè)針把持頭所在空間位置坐標(biāo)；所述空間位置定位單元是位置傳感器，或是基準(zhǔn)位置定位裝置和步進(jìn)位移驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)裝置的組合。

所述貫入測(cè)針由貫入段、定位段構(gòu)成；貫入段為圓柱體，高度大于預(yù)定要求貫入的深度，截面面積由預(yù)定要求確定；定位段為貫入段向上延伸的柱體，與貫入測(cè)針把持頭配合起到測(cè)針的平面位置的二維定位作用；定位段上還有上、下定位面，上、下定位面是軸向投影面積大于定位段截面的分別指向上下的面，與貫入測(cè)針把持頭配合起到測(cè)針的上下位置的定位作用。

所述貫入測(cè)針把持頭由上下兩層叉狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成，把持頭的上層叉狀結(jié)構(gòu)的下側(cè)、下層叉狀結(jié)構(gòu)的上側(cè)分別與貫入測(cè)針的上、下定位面配合，實(shí)現(xiàn)測(cè)針上下位置的定位；同時(shí)把持頭上下叉狀結(jié)構(gòu)的叉口形狀與測(cè)針定位段柱體的形狀配合，在把持頭將貫入測(cè)針定位段叉入組合后使測(cè)針呈鉛直狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貫入測(cè)針平面位置的定位；即把持頭起到測(cè)針的三維定位作用，同時(shí)把持頭的上層叉狀結(jié)構(gòu)的下側(cè)與貫入測(cè)針的上定位面配合還起到施加向下的貫入壓力，或者說傳遞來自貫入測(cè)針的向上的貫入阻力的作用。

所述把持頭上層叉狀結(jié)構(gòu)下側(cè)是一水平面，下層叉狀結(jié)構(gòu)的上端有支撐點(diǎn)或線或面，所述支撐點(diǎn)、線、面或它們的組合形成一個(gè)水平支撐面；測(cè)針上、下定位面都是與測(cè)針軸線垂直的平面，且兩定位面之間的距離與上層叉狀結(jié)構(gòu)下側(cè)平面和下層叉狀結(jié)構(gòu)的支撐面之間的距離作間隙配合。

所述叉狀結(jié)構(gòu)的叉口寬度方向一側(cè)安裝有彈性卡突，卡突彈出時(shí)與叉口底間形成一個(gè)容納定位段的窄口空缺，彈性卡突用以限制叉口底部外的寬度，阻止卡入叉口底部的定位段滑動(dòng)。

另一種方案，所述叉口底部嵌有磁鐵，測(cè)針上定位面以上部分的上定位段用磁性材料制作，使測(cè)針與把持頭組合后被吸附而限定其貫入姿態(tài)。

與之相適應(yīng)的，所述測(cè)針預(yù)備架有上定位板和下托板，上定位板上有定位缺口或定位孔，其中定位缺口的方向在更換測(cè)針時(shí)與把持頭叉口方向相交，測(cè)針在預(yù)備架上放置時(shí)其下端支撐于下托板上，上定位板上的定位缺口底部或定位孔與測(cè)針的定位段配合，配合位置在定位段與把持頭上下兩層叉狀結(jié)構(gòu)的配合區(qū)間以外；其中用定位缺口時(shí)該配合位置在定位段與把持頭上層叉狀結(jié)構(gòu)的配合區(qū)間以上或下層叉狀結(jié)構(gòu)配合區(qū)間以下，用定位孔時(shí)該配合位置在定位段與把持頭下層叉狀結(jié)構(gòu)配合區(qū)間以下。

所述上定位板使用定位缺口時(shí)，定位缺口寬度方向一側(cè)安裝有彈性卡突，卡突彈出時(shí)與缺口底部形成一個(gè)容納定位段的窄口空缺，彈性卡突用以限制定位缺口底部區(qū)域外的寬度，阻止卡入定位缺口底部的定位段滑動(dòng)。

另一種方案，所述定位板上使用定位缺口時(shí)，定位缺口底部嵌有磁鐵，測(cè)針上與定位缺口配合的部分用磁性材料制作，使測(cè)針與預(yù)備架組合后被吸附而限定其預(yù)備位置。

所述下托板上有與定位板上定位缺口在同一縱向面上的滑槽或與定位板上定位孔同軸的定位托孔。

所述定位托孔是盲孔或者是通孔，是通孔時(shí)所述貫入測(cè)針的下定位段上有端面向下的臺(tái)階。

本發(fā)明提供的混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置，需要更換貫入測(cè)針時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：

1. 從預(yù)備架取測(cè)針：

1.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移到存儲(chǔ)器中保存的待換測(cè)針的空間位置一側(cè)，此時(shí)把持頭的叉口對(duì)準(zhǔn)測(cè)針定位段而高度位置為上層叉狀結(jié)構(gòu)在測(cè)針上定位面以上，下層叉狀結(jié)構(gòu)在測(cè)針下定位面以下；

1.2. 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭的叉口對(duì)準(zhǔn)測(cè)針的定位段沿叉口移入并使叉口底部與測(cè)針定位段配合；

1.3.A. 預(yù)備架上定位面使用定位孔的，通過垂直升降單元向上移動(dòng)將把持頭提離預(yù)備架；

1.3.B. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口的，通過平面二維移動(dòng)單元使測(cè)針沿預(yù)備架的定位缺口移出預(yù)備架；或者把持頭與測(cè)針的配合位置位于上定位面上方的，通過垂直升降單元向上移動(dòng)將把持頭提離預(yù)備架。

2. 將測(cè)針放入預(yù)備架：

2.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移向存儲(chǔ)器中保存的待放置測(cè)針的預(yù)備架的空間位置；其中

2.1.A. 預(yù)備架上定位面使用定位孔的，

2.1.A.1 將測(cè)針下端移動(dòng)到定位孔同軸上方；

2.1.A.2 通過垂直升降單元將測(cè)針下端插入定位孔直到被下托板支撐；

2.1.A.3 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置。

2.1.B. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口的，

2.1.B.1. 將測(cè)針移動(dòng)到定位段對(duì)準(zhǔn)上定位板定位缺口，測(cè)針下端與下托板托面相齊；

2.1.B.2. 通過平面二維移動(dòng)單元使測(cè)針沿定位缺口移入預(yù)備架；

2.1.B.3 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置；

2.1.C. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口且把持頭與測(cè)針的配合位置在上定位面上方的，按步驟2.1.B.進(jìn)行或者

2.1.C.1 將測(cè)針下端移動(dòng)到測(cè)針在預(yù)備架放置位置的同軸上方；

2.1.C.2 通過垂直升降單元將測(cè)針下端插入放置位置直到被下托板支撐；

2.1.C.3 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置。

另一種方案，所述把持頭是一板體，所述板體上有叉口或者套孔，板體下端面安裝有永磁鐵或電磁鐵，或者所述板體上有套孔，板體下端面安裝有電磁鐵；所述測(cè)針至少其上定位面是磁性材料制作的；所述叉口底部形狀和套孔的截面與貫入測(cè)針的定位段截面的形狀配合起到測(cè)針平面位置的二維定位作用；當(dāng)預(yù)備架采用定位缺口時(shí)，所述叉口與預(yù)備架定位缺口相交。所謂套孔是自板體下端面垂直向上延伸的通孔或盲孔。

所述電磁鐵的電源控制裝置連接在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)處理機(jī)構(gòu)中有電磁鐵控制單元，根據(jù)把持頭空間位置和測(cè)針空間位置是否重疊向電磁鐵電源控制裝置發(fā)出通或斷指令。

本發(fā)明提供的混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置，針對(duì)安裝有磁鐵或者電磁鐵的把持頭，在需要更換貫入測(cè)針時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：

1. 從預(yù)備架取測(cè)針：

1.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移到存儲(chǔ)器中保存的待換測(cè)針的空間位置；其中

1.1.A. 把持頭板體使用叉口的，

1.1.A.1. 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭叉口對(duì)準(zhǔn)測(cè)針定位段，板體下端與測(cè)針上定位面等高有間隙；

1.1.A.2. 繼續(xù)通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口移入預(yù)備架位置，至定位段卡入叉口，此時(shí)使用永磁鐵的板體下端面與測(cè)針自動(dòng)以磁力吸合，使用電磁鐵的開啟電磁鐵使板體下端面與測(cè)針以磁力吸合；

1.1.A.3. 通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線向上提離取得測(cè)針；預(yù)備架使用定位缺口的，或者通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿定位缺口移離取得測(cè)針；

1.1.B. 把持頭板體使用套孔的，

1.1.B.1. 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭套孔軸線對(duì)準(zhǔn)測(cè)針軸線；

1.1.B.2. 通過垂直移動(dòng)單元將把持頭向下將測(cè)針定位段套入套孔至相觸；

1.1.B.3. 開啟電磁鐵，將測(cè)針吸??；

1.1.B.4. 通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線方向向上移離預(yù)備架位置，取得測(cè)針；預(yù)備架使用定位缺口的，或者通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿定位缺口移離取得測(cè)針。

2. 將測(cè)針放入預(yù)備架：

2.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移向存儲(chǔ)器中保存的待放置測(cè)針的預(yù)備架的空間位置，并將測(cè)針下端移動(dòng)到預(yù)備架測(cè)針預(yù)定放置位置的軸線上方；

2.1.1 通過垂直升降單元將測(cè)針下端下插到預(yù)定放置位置直到被下托板支撐；

2.1.2.A. 把持頭板體使用叉口的，通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置；使用電磁鐵的或者在關(guān)閉電磁鐵后通過垂直升降單元將把持頭提離；

2.1.2.B. 把持頭板體使用套孔的，關(guān)閉電磁鐵，通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線方向提離預(yù)備架位置；

2.2. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口的，或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移向存儲(chǔ)器中保存的待放置測(cè)針的預(yù)備架的空間位置，并將測(cè)針移動(dòng)到定位段對(duì)準(zhǔn)叉口、測(cè)針下端與下托板托面相齊；

2.2.1 通過平面二維移動(dòng)單元使測(cè)針沿定位缺口移入預(yù)備架；

2.2.2.A. 把持頭板體使用叉口的，通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口方向移離預(yù)備架位置；使用電磁鐵的或者在關(guān)閉電磁鐵后通過垂直升降單元將把持頭提離；

2.2.2.B. 把持頭板體使用套孔的，關(guān)閉電磁鐵，通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線方向移離預(yù)備架位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中一測(cè)針實(shí)施例的主視圖，圖中：1-測(cè)針，1a-上定位段，1b-有上下定位面的定位傳力段，1c-測(cè)針本體；

圖2為本發(fā)明中一測(cè)針預(yù)備架與測(cè)針組合實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖3為圖2的俯視圖，圖中：1-測(cè)針，2-預(yù)備架，3-卡突，

圖4為本發(fā)明中一把持頭的結(jié)構(gòu)圖，圖中：1-測(cè)針，4-壓力傳感器，5-把持頭，31-把持頭卡突，5a-托片；

圖5為本發(fā)明中另一測(cè)針與圖2中預(yù)備架組合實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖中：2-預(yù)備架，11-測(cè)針二，11a-測(cè)針二上定位段，11aa-測(cè)針二下定位段，11b-測(cè)針二有上下定位面的定位傳力段，11c-測(cè)針二本體；

圖6為本發(fā)明中另一測(cè)針預(yù)備架與測(cè)針組合實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖7為圖6的俯視圖，圖8為另一種把持頭從本例中取放測(cè)針時(shí)的結(jié)構(gòu)圖，圖中：1-測(cè)針，3-卡突，21-預(yù)備架，41-壓力傳感器二，51-把持頭二；

圖9為本發(fā)明中一種采用永磁鐵的把持頭的結(jié)構(gòu)圖，圖10為圖9的仰視圖（虛化測(cè)針后），圖中：1-測(cè)針，6-永磁鐵，52-永磁把持頭板體；

圖11為本發(fā)明中一種采用電磁鐵的把持頭的結(jié)構(gòu)圖，圖中：1-測(cè)針，7-鐵芯，8-線圈，53-電磁把持頭板體；

圖12為本發(fā)明中另一種采用電磁鐵的把持頭的結(jié)構(gòu)圖，圖中：12-測(cè)針三，71-鐵芯二，81-線圈二，54-電磁把持頭板體二；

圖13為本發(fā)明一實(shí)施例的主視圖，圖14為圖13的俯視圖，圖中：1-測(cè)針，2-預(yù)備架，4-壓力傳感器，5-把持頭，9-貫入施壓裝置，10-懸臂（縱向移動(dòng)單元），13-前后向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置，14-門架，15-左右向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置，16-絲杠，17-絲杠螺母，18-平臺(tái)，19-試樣筒。

具體實(shí)施方式

1、如圖1所示，測(cè)針1有測(cè)針本體1c，測(cè)針本體向上延伸有定位傳力段1b和上定位段1a，定位傳力段有上下定位面。其中上定位段和測(cè)針本體是同軸的圓柱體，測(cè)針本體的直徑按預(yù)定規(guī)格進(jìn)行變化而上定位段不變，便于把持頭上層叉狀結(jié)構(gòu)的叉口與其配合。另外，測(cè)針本體與定位傳力段連接部分也兼作下定位段，在制作時(shí)其直徑可以是一個(gè)確定的值，這樣定位傳力段以下部分是一個(gè)變徑的圓柱體。本例是作為一種最規(guī)范、最美觀的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上其上、下定位段及測(cè)針本體都沒有必要必須是圓柱體形狀，也可以是非圓截面柱體，如棱柱、橢圓柱等。定位傳力段主要提供上下定位面和傳遞貫入測(cè)針?biāo)枰膲毫白枇Γ虼硕ㄎ粋髁Χ紊舷露ㄎ幻嬷g部分僅起連接和傳遞貫入力的作用，據(jù)此上下定位面之間可以有多種選擇，如單柱連接、多柱連接、架構(gòu)連接等等。

2、如圖2、3所示，有一由上定位板、下托板和縱向壁構(gòu)成的“匚”字形預(yù)備架2，預(yù)備架與測(cè)針2組合呈測(cè)針在預(yù)備狀態(tài)。這是一種將如圖1的測(cè)針本體（兼作下定位段）放置在預(yù)備架上的方案。預(yù)備架的上定位板有定位缺口，下托板有與定位缺口底部同軸的盲孔。放置時(shí)測(cè)針本體從定位缺口卡入預(yù)備架并放下使其下端插入盲孔，下定位段（測(cè)針本部與下定位面之間部分）配合在定位缺口底部。在定位缺口底部一側(cè)安裝有一件彈珠卡突3，彈珠彈出時(shí)在軸向上與定位缺口底部限定為一個(gè)與測(cè)針下定位段配合的窄口空缺，使測(cè)針卡入后不會(huì)脫出。

為適應(yīng)不同規(guī)格測(cè)針的放置，利用定位段的直徑是相同的特點(diǎn)，彈珠卡突最好安裝在上定位板的定位缺口一側(cè)。

或者預(yù)備架以非磁性材料制作，在定位缺口底壁或者滑槽內(nèi)端壁或者滑槽內(nèi)端底上安裝有一塊磁鐵，測(cè)針相應(yīng)位置則以磁性材料如鐵制作，使測(cè)針被吸引而穩(wěn)定。

本發(fā)明中所稱定位缺口底部和叉口底部，是指軸線與測(cè)針軸線平行的定位缺口或者叉口的兩側(cè)縱向壁在里端相連接的部分，或者是說測(cè)針在叉口或者定位缺口中往里移動(dòng)倒底時(shí)所依靠的部分。

在預(yù)備架上，預(yù)備架上定位板上表面與測(cè)針下定位面之間的距離不小于所配用的把持頭下層叉狀結(jié)構(gòu)的厚度，使把持頭叉口與測(cè)針配合后對(duì)把持頭構(gòu)成平移阻礙。

3、如圖4所示，一由上下兩層叉狀結(jié)構(gòu)和縱向連接壁構(gòu)成的“匚”字形測(cè)針把持頭5，與壓力傳感器4安裝在一起，并從圖中可以見到其把持著測(cè)針1時(shí)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。本例中，測(cè)針定位傳力段的上下定位面是相互平行并與軸線垂直的，把持頭的上下叉狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)平面也是相互平行并與軸線垂直的。上下定位面之間的距離與上下內(nèi)側(cè)平面之間的距離作間隙配合。

本例把持頭的由兩個(gè)零件組成，一是上層叉狀結(jié)構(gòu)和向上延伸的壓力傳感器安裝座形成一實(shí)體塊，另一是下層叉狀結(jié)構(gòu)的后段向上折起形成縱向壁并與安裝于實(shí)體塊部分的托片5a。上層叉狀結(jié)構(gòu)因?yàn)橐獋鬟f貫入力而比較厚實(shí)，叉口上側(cè)被壓力傳感器安裝座所掩蓋形成一有頂?shù)娜笨凇Ｋf叉口是有與軸線平行的壁的長(zhǎng)條缺口，叉口底與測(cè)針上下定位段配合，上層叉狀結(jié)構(gòu)的缺口壁內(nèi)嵌裝有彈珠構(gòu)成的把持頭卡突31，彈珠彈出時(shí)其軸向投影與缺口底部限定為一個(gè)與上定位段配合的窄口空缺，使測(cè)針卡入后不會(huì)脫出。

也可以將把持頭上層叉狀結(jié)構(gòu)的叉口底部安裝磁鐵以替代彈珠卡突或其他彈性卡定裝置，測(cè)針相應(yīng)位置則以磁性材料如鐵制作，使測(cè)針被吸引而穩(wěn)定。

4、如圖5所示，另一種測(cè)針結(jié)構(gòu)，測(cè)針二11是由測(cè)針二上定位段11a、測(cè)針二定位傳力段11b、測(cè)針二下定位段11aa、測(cè)針二本體11c各部分同軸連接構(gòu)成的，其中各部分均是圓柱體。測(cè)針二下定位段是直徑大于測(cè)針二本體的，連接處有向下的端面。有一由上定位板、下托板和縱向壁構(gòu)成的“匚”字形預(yù)備架211，預(yù)備架與測(cè)針二11組合呈測(cè)針二在預(yù)備狀態(tài)。預(yù)備架上定位板有定位孔，下托板上有與定位孔同軸的通孔，定位孔和通孔分別與上層叉狀結(jié)構(gòu)及測(cè)針二本體作間隙配合，測(cè)針二以下定位段下端向下的端面支撐在下托板上。

5、如圖6、7所示，有一由上定位板、下托板和縱向壁構(gòu)成的“匚”字形預(yù)備架21，預(yù)備架與測(cè)針1組合呈測(cè)針在預(yù)備狀態(tài)。這是一種將整個(gè)如圖1的測(cè)針放置在預(yù)備架內(nèi)的方案。預(yù)備架的上定位板有定位缺口，下托板有與定位缺口平行并在同一垂直面上的滑槽。放置時(shí)上定位段端部及測(cè)針下端分別從定位缺口和滑槽卡入預(yù)備架，配合在定位缺口底部和滑槽內(nèi)端。在滑槽內(nèi)端一側(cè)安裝有一件彈珠卡突3，彈珠彈出時(shí)與滑槽內(nèi)端壁限定為一個(gè)與測(cè)針下端配合的窄口空缺，使測(cè)針卡入后不會(huì)脫出。

在預(yù)備架內(nèi)，預(yù)備架上定位板與測(cè)針上定位面之間的距離不小于所配用的把持頭上層叉狀結(jié)構(gòu)的厚度，使把持頭叉口與測(cè)針配合后預(yù)備架不對(duì)把持頭構(gòu)成平移阻礙。

6、如圖8所示，一把持頭51在圖6所示的預(yù)備架21上取放測(cè)針1的狀態(tài)。本例把持頭是以一金屬塊加工而成的“匚”字形物體，上下叉狀結(jié)構(gòu)與例3把持頭基本相同，壓力傳感器41的安裝座設(shè)置在側(cè)面，因此兩者的主要區(qū)別在于本例上層叉狀結(jié)構(gòu)無向上延伸的壓力傳感器安裝座，特別適用于如例5所介紹的預(yù)備架上測(cè)針的取放。

7、如圖9、10所示，一種應(yīng)用了永磁鐵的把持頭52，是一有叉口的板體，狀如橫臥的馬蹄形。在板體下端面上，以叉口底部中點(diǎn)為中心的圓弧上等分經(jīng)安裝三粒圓柱體永磁鐵6。三粒圓柱體永磁鐵軸線與板體下端面垂直，永磁鐵端面與板體下端面齊。其中一粒圓柱體軸線在叉口中分平面上，使三粒永磁鐵對(duì)稱于叉口。

也可以用整塊永磁安裝于測(cè)針上定位面上，但本例結(jié)構(gòu)成本更低。

8、如圖11所示，一種應(yīng)用了電磁鐵的把持頭53，是一有套孔的板體，套孔開口在板體下端面。板體上端復(fù)合了壓力傳感器安裝座，因此套孔是盲孔。套孔是環(huán)形鐵芯7的內(nèi)孔，環(huán)形鐵芯經(jīng)絕緣材料嵌裝在板體上，鐵芯端面與板體下端面相齊。鐵芯外安裝有線圈8，線圈通電后鐵芯產(chǎn)生磁力與測(cè)針1定位傳力段上定位面相吸。

9、如圖12所示，另一種應(yīng)用了電磁鐵的把持頭54，是一有套孔的圓柱形板體，套孔開口在板體下端面。板體上復(fù)合了壓力傳感器安裝座，套孔上底部經(jīng)絕緣材料嵌裝有電磁鐵二，電磁鐵二以鐵芯二71端面與板體下端面相齊安裝，鐵芯二外安裝有線圈二81。其所配套的測(cè)針三12是上定位段與定位傳力段合二為一的，定位傳力段與把持頭的套孔作間隙配合。線圈通電后鐵芯產(chǎn)生磁力與測(cè)針1上端面相吸。

10、混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置的一種結(jié)構(gòu)形式，裝置包括測(cè)定臺(tái)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

測(cè)定臺(tái)如圖13、14所示，有一平臺(tái)18，平臺(tái)是面板和箱體構(gòu)成，平臺(tái)上安裝支架，支架包括：平臺(tái)兩側(cè)經(jīng)滑軌安裝一門架14，門架下端連接梁上有螺母15，螺母配合在長(zhǎng)度（左右）方向的絲杠16上，絲杠端部有左右向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置17，使門架成為左右移動(dòng)單元。門架的上梁上有寬度（前后）方向的齒條，有前后向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置13安裝在齒條上，有一懸臂其上端經(jīng)上下向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置安裝在前后向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置上固定的前后移動(dòng)單元上，懸臂即為上下（升降）移動(dòng)單元。懸臂上經(jīng)施壓驅(qū)動(dòng)裝置安裝有貫入施壓裝置9，貫入施壓裝置也是上下（升降）移動(dòng)單元，貫入施壓裝置經(jīng)壓力傳感器4安裝把持頭5。貫入施壓裝置由施壓驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，當(dāng)它工作時(shí)使所安裝的把持頭相對(duì)懸臂上下移動(dòng)，把持頭受到的貫入阻力對(duì)壓力傳感器提供壓力而輸出信號(hào)。平臺(tái)面板上定點(diǎn)安放有三個(gè)試樣筒10，面板一端定點(diǎn)排列有三個(gè)預(yù)備架2，試樣筒和預(yù)備架的空間位置均在把持頭三維移動(dòng)的范圍內(nèi)。未使用時(shí)三個(gè)規(guī)格的測(cè)針1按序放置在預(yù)備架上。

裝置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（圖中未顯示）有顯示器和鍵盤，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的箱體內(nèi)還安裝了左右向、前后向及縱向移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置及貫入施壓裝置驅(qū)動(dòng)裝置控制器，各驅(qū)動(dòng)裝置都是步進(jìn)電機(jī)。各控制器的指令輸入端連接在計(jì)算機(jī)上，輸出電源端連接各步進(jìn)電機(jī)，壓力傳感器經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后接入計(jì)算機(jī)。為準(zhǔn)確控制把持頭運(yùn)行，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中保存了：a.三個(gè)試樣筒的平面位置坐標(biāo)參數(shù)；b.混凝土表面的高度參數(shù)；c.貫入深度參數(shù)；d.各預(yù)備架的三維坐標(biāo)參數(shù)；e.不同次貫入點(diǎn)坐標(biāo)的編排，標(biāo)記為相對(duì)于試樣筒中心點(diǎn)的平面位置坐標(biāo)序列。所述各位置坐標(biāo)參數(shù)是指以驅(qū)動(dòng)控制各維位置的步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于把持頭基準(zhǔn)位置的步進(jìn)角度值標(biāo)記，其中上下驅(qū)動(dòng)和施壓驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)可合二為一，運(yùn)行時(shí)根據(jù)這些參數(shù)轉(zhuǎn)化為對(duì)相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)指令實(shí)現(xiàn)持頭運(yùn)行的空間位置控制。

作為另一種控制方案，可以在平臺(tái)與左右單元、左右單元與前后單元、前后單元與上下單元、上下單元與施壓裝置四個(gè)連接位置安裝位移傳感器來確定各單元相互移動(dòng)距離，從而計(jì)算把持頭的空間位置，控制各移動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)把持頭的空間控制。

11、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中還連接有電磁鐵的電源控制裝置，通過計(jì)算機(jī)根據(jù)把持頭空間位置是否和預(yù)計(jì)的取放測(cè)針空間位置重疊而向電磁鐵電源電子開關(guān)發(fā)出通或斷指令。

12、作為支架的替換結(jié)構(gòu)，支架可以是一立柱，立柱上套接轉(zhuǎn)動(dòng)軸套，轉(zhuǎn)動(dòng)軸套上安裝水平懸臂，懸臂上安裝平移機(jī)構(gòu)，平移機(jī)構(gòu)上安裝升降桿，升降桿下端經(jīng)壓力傳感器安裝把持頭。

支架還可以是一曲折臂，曲折臂端部安裝一升降桿，升降桿下端經(jīng)壓力傳感器安裝把持頭。

作為三維驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，可以絲杠、傳動(dòng)帶、液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或組合形式構(gòu)成。

13、混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定裝置還可以分別在把持頭和/或測(cè)針預(yù)備架上安裝測(cè)針探測(cè)傳感器，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器信號(hào)確定測(cè)針是否處在對(duì)應(yīng)的位置，如果未檢測(cè)到測(cè)針，則計(jì)算機(jī)暫停操作并發(fā)出告警通知。測(cè)針傳感器可以是光電傳感器、電磁傳感器等。

14、本發(fā)明裝置測(cè)量方法的基本步驟包括：

一、測(cè)試臺(tái)準(zhǔn)備

1. 啟動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行裝置自檢，支架上各移動(dòng)單元回復(fù)到原始位置；

2. 在三個(gè)預(yù)備架上放置好三枚測(cè)針，其中1號(hào)預(yù)備架放1號(hào)測(cè)針截面為100mm²、2號(hào)預(yù)備架放2號(hào)測(cè)針截面為50mm²、3號(hào)預(yù)備架放3號(hào)測(cè)針截面為20mm²。

二、試樣準(zhǔn)備

1. 按混凝土配合比拌合混凝土，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸入加水時(shí)刻，該時(shí)刻為試驗(yàn)起始時(shí)間；

2. 將用標(biāo)準(zhǔn)篩篩出拌合物的粗骨料（石子部分）后的砂漿放入三個(gè)相同的試樣筒內(nèi)形成三個(gè)試樣，每個(gè)試樣筒內(nèi)的砂漿高度相同；

3. 將三個(gè)試樣筒放到平臺(tái)確定的位置上，記作1號(hào)筒、2號(hào)筒、3號(hào)筒。

三、測(cè)定

I. 測(cè)定啟動(dòng)時(shí)間控制

測(cè)定啟動(dòng)后依次對(duì)三個(gè)試樣筒進(jìn)行取放測(cè)針、貫入和計(jì)算，

1. 自試驗(yàn)起始時(shí)間起每隔30分鐘啟動(dòng)一次測(cè)定；

2. 當(dāng)臨近初、終凝時(shí)，增加測(cè)定次數(shù)指令為每隔10分鐘啟動(dòng)一次測(cè)定；

3. 當(dāng)貫入阻力>28MPa時(shí)，測(cè)定結(jié)束。

II. 取放針

1. 測(cè)定啟動(dòng)后分別從把持頭所把持針號(hào)存儲(chǔ)單元中提取當(dāng)前針號(hào)數(shù)據(jù)和從換針指令存儲(chǔ)單元中提取將用針號(hào)數(shù)據(jù)，將兩個(gè)針號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；

1.A. 如比較結(jié)果相同，則進(jìn)入貫入程序；

1.B. 如比較結(jié)果不相同，則在當(dāng)前針號(hào)所對(duì)應(yīng)的預(yù)備架上放下測(cè)針，再?gòu)膶⒂冕樚?hào)所對(duì)應(yīng)的預(yù)備架上取得測(cè)針；

1.C. 如當(dāng)前把持頭針號(hào)為空，則直接從將用針號(hào)所對(duì)應(yīng)的預(yù)備架上取得測(cè)針；

2. 從預(yù)備架取測(cè)針：

2.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移到存儲(chǔ)器中保存的待換測(cè)針的空間位置一側(cè)，此時(shí)把持頭的叉口對(duì)準(zhǔn)測(cè)針定位段而高度位置為上層叉狀結(jié)構(gòu)在測(cè)針上定位面以上，下層叉狀結(jié)構(gòu)在測(cè)針下定位面以下；

2.2. 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭的叉口對(duì)準(zhǔn)測(cè)針的定位段沿叉口移入并使叉口底部與測(cè)針定位段配合；

2.3.A. 預(yù)備架上定位面使用定位孔的，通過垂直升降單元向上移動(dòng)將把持頭提離預(yù)備架；

2.3.B. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口的，通過平面二維移動(dòng)單元使測(cè)針沿預(yù)備架的定位缺口移出預(yù)備架；或者把持頭與測(cè)針的配合位置位于上定位面上方的，通過垂直升降單元向上移動(dòng)將把持頭提離預(yù)備架；

2.4. 提取成功后標(biāo)記存儲(chǔ)把持頭當(dāng)前針號(hào)。

3. 將測(cè)針放入預(yù)備架：

3.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移向存儲(chǔ)器中保存的待放置測(cè)針的預(yù)備架的空間位置；其中

3.1.A. 預(yù)備架上定位面使用定位孔的，

3.1.A.1 將測(cè)針下端移動(dòng)到定位孔同軸上方；

3.1.A.2 通過垂直升降單元將測(cè)針下端插入定位孔直到被下托板支撐；

3.1.A.3 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置。

3.1.B. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口的，

3.1.B.1. 將測(cè)針移動(dòng)到定位段對(duì)準(zhǔn)上定位板定位缺口，測(cè)針下端與下托板托面相齊；

3.1.B.2. 通過平面二維移動(dòng)單元使測(cè)針沿定位缺口移入預(yù)備架；

3.1.B.3 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置；

3.1.C. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口且把持頭與測(cè)針的配合位置在上定位面上方的，按步驟2.1.B.進(jìn)行或者

3.1.C.1 將測(cè)針下端移動(dòng)到測(cè)針在預(yù)備架放置位置的同軸上方；

3.1.C.2 通過垂直升降單元將測(cè)針下端插入放置位置直到被下托板支撐；

3.1.C.3 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置；

3.2 放入成功后將持頭當(dāng)前針號(hào)標(biāo)記為空。

III. 貫入

1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將測(cè)針下端位置移到待測(cè)試樣筒中砂漿表面的當(dāng)前貫入坐標(biāo)位置；

2. 通過垂直升降單元向下移動(dòng)，在10±2s內(nèi)均勻地使測(cè)針貫人砂漿25±2mm深度；

3. 在整個(gè)貫入過程中通過壓力傳感器對(duì)貫入壓力進(jìn)行等間隔時(shí)間連續(xù)采樣，如每隔0.1s采樣一次，所得貫入壓力值經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后形成數(shù)據(jù)序列保存到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中；

4、通過垂直升降單元向上移動(dòng)，將測(cè)針提出試樣筒；

5、完成一個(gè)試樣筒的貫入后重復(fù)以上1、2、3、4步驟對(duì)下一個(gè)待測(cè)試樣筒進(jìn)行貫入操作，直到完成三個(gè)試樣筒的本次貫入；

6、完成一次貫入后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中空間控制單元更換新的貫入點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)，使下一次貫入在與以前各次貫入點(diǎn)不重復(fù)的點(diǎn)上進(jìn)行。

IV. 計(jì)算貫入阻力

1. 計(jì)算運(yùn)用存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中的計(jì)算程序進(jìn)行，該計(jì)算程序是描述公式f =P/A的；其中P為測(cè)得的貫入壓力（單位N），A為貫入測(cè)針的截面積（單位mm²），f為貫入阻力（單位MPa）；其中

各試樣每次的貫入壓力值P的確定：上節(jié)貫入操作第3步驟中，按存儲(chǔ)器中保存的數(shù)據(jù)序列次依次提取設(shè)定的平均值計(jì)算采樣次數(shù)計(jì)算平均值（如每10次采樣計(jì)算一次平均值），將全部采樣數(shù)據(jù)序列計(jì)算所得的平均值形成平均值數(shù)據(jù)序列，再?gòu)钠骄禂?shù)據(jù)序列中計(jì)算出計(jì)算出最大值作為該次貫入的壓力值P；上述計(jì)算也可在貫入過程中同時(shí)進(jìn)行，即當(dāng)連續(xù)采樣次數(shù)達(dá)到設(shè)定的平均值計(jì)算采樣次數(shù)時(shí)立即計(jì)算出平均值并保存，繼續(xù)采樣當(dāng)次數(shù)達(dá)到設(shè)定的平均值計(jì)算采樣次數(shù)計(jì)算出后續(xù)平均值，比較上次保存的平均值并保存較大值直到完成貫入操作，所保存的最大平均值即為該次貫入的壓力值P。

每個(gè)樣一次貫入結(jié)束后，從當(dāng)前次當(dāng)前樣貫入壓力值存儲(chǔ)單元提取貫入壓力值進(jìn)行貫入阻力的計(jì)算，所得貫入阻力值與所用平均最大值測(cè)得時(shí)間編組存入貫入阻力存儲(chǔ)單元中。

2. 推測(cè)臨近初、終凝時(shí)間

當(dāng)f>2.5MPa時(shí)，確定為臨近初凝時(shí)間，向測(cè)定啟動(dòng)程序發(fā)出對(duì)當(dāng)前樣增加測(cè)定次數(shù)指令；

當(dāng)f>25MPa時(shí)，確定為臨近初凝時(shí)間，向測(cè)定啟動(dòng)程序發(fā)出對(duì)當(dāng)前樣增加測(cè)定次數(shù)指令。

3. 判斷更換測(cè)針時(shí)間：

3.1. 試驗(yàn)起始時(shí)在現(xiàn)用測(cè)針號(hào)存儲(chǔ)單元標(biāo)記為空，取得1號(hào)針后在現(xiàn)用針號(hào)存儲(chǔ)單元中保存1號(hào)測(cè)針的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)；

3.2. 如果當(dāng)前次當(dāng)前樣的f≧3.5MPa，則將換針指令存入當(dāng)前試樣的下一次測(cè)定啟動(dòng)指令存儲(chǔ)器中，將用針號(hào)存儲(chǔ)為2號(hào)測(cè)針的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)；或立即按新的測(cè)針號(hào)再做一次貫入試驗(yàn)；

3.3. 如果當(dāng)前次當(dāng)前樣的f≧20MPa，則將換針指令存入當(dāng)前試樣的下一次測(cè)定啟動(dòng)指令存儲(chǔ)器中，將用針號(hào)存儲(chǔ)為3號(hào)測(cè)針的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)；或立即按新的測(cè)針號(hào)再做一次貫入試驗(yàn)。

四、測(cè)定結(jié)果

1. 向存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)貫入阻力存儲(chǔ)單元中提取每個(gè)試樣的貫入阻力和時(shí)間值數(shù)據(jù)組，對(duì)每個(gè)試樣繪制“貫入阻力—時(shí)間”曲線；

2. 通過線性回歸方法或“貫入阻力—時(shí)間”曲線擬合方法確定每個(gè)試樣的f=3.5MPa時(shí)的初凝時(shí)間和f=28MPa的終凝時(shí)間；

3. 對(duì)三個(gè)試樣的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間分別進(jìn)行算術(shù)平均，得中間值；

4. 對(duì)三個(gè)試樣的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間分別進(jìn)行比較，得最大值和最小值；

5. 分別以初凝時(shí)間的最大值和最小值與其中間值進(jìn)行比較，

5.A. 如最大值和最小值與中間值之差小于等于中間值的10%，則測(cè)定結(jié)果為中間值；

5.B. 如最大值或最小值與中間值之差大于中間值的10%，則測(cè)定結(jié)果為中間值；

5.C. 如最大值和最小值與中間值之差大于中間值的10%，則測(cè)定結(jié)果無效。

12、對(duì)于安裝有磁鐵或者電磁鐵的把持頭，則取放測(cè)針的步驟是：

1. 從預(yù)備架取測(cè)針：

1.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移到存儲(chǔ)器中保存的待換測(cè)針的空間位置；其中

1.1.A. 把持頭板體使用叉口的，

1.1.A.1. 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭叉口對(duì)準(zhǔn)測(cè)針定位段，板體下端與測(cè)針上定位面等高有間隙；

1.1.A.2. 繼續(xù)通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口移入預(yù)備架位置，至定位段卡入叉口，此時(shí)使用永磁鐵的板體下端面與測(cè)針自動(dòng)以磁力吸合，使用電磁鐵的開啟電磁鐵使板體下端面與測(cè)針以磁力吸合；

1.1.A.3. 通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線向上提離取得測(cè)針；預(yù)備架使用定位缺口的，或者通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿定位缺口移離取得測(cè)針；

1.1.B. 把持頭板體使用套孔的，

1.1.B.1. 通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭套孔軸線對(duì)準(zhǔn)測(cè)針軸線；

1.1.B.2. 通過垂直移動(dòng)單元將把持頭向下將測(cè)針定位段套入套孔至相觸；

1.1.B.3. 開啟電磁鐵，將測(cè)針吸??；

1.1.B.4. 通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線方向向上移離預(yù)備架位置，取得測(cè)針；預(yù)備架使用定位缺口的，或者通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿定位缺口移離取得測(cè)針。

2. 將測(cè)針放入預(yù)備架：

2.1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移向存儲(chǔ)器中保存的待放置測(cè)針的預(yù)備架的空間位置，并將測(cè)針下端移動(dòng)到預(yù)備架測(cè)針預(yù)定放置位置的軸線上方；

2.1.1 通過垂直升降單元將測(cè)針下端下插到預(yù)定放置位置直到被下托板支撐；

2.1.2.A. 把持頭板體使用叉口的，通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口反方向移離預(yù)備架位置；使用電磁鐵的或者在關(guān)閉電磁鐵后通過垂直升降單元將把持頭提離；

2.1.2.B. 把持頭板體使用套孔的，關(guān)閉電磁鐵，通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線方向提離預(yù)備架位置；

2.2. 預(yù)備架上定位面使用定位缺口的，或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向三維定位機(jī)構(gòu)各單元的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)指令，通過三維移動(dòng)單元的移動(dòng)組合將把持頭空間位置移向存儲(chǔ)器中保存的待放置測(cè)針的預(yù)備架的空間位置，并將測(cè)針移動(dòng)到定位段對(duì)準(zhǔn)叉口、測(cè)針下端與下托板托面相齊；

2.2.1 通過平面二維移動(dòng)單元使測(cè)針沿定位缺口移入預(yù)備架；

2.2.2.A. 把持頭板體使用叉口的，通過平面二維移動(dòng)單元將把持頭沿叉口方向移離預(yù)備架位置；使用電磁鐵的或者在關(guān)閉電磁鐵后通過垂直升降單元將把持頭提離；

2.2.2.B. 把持頭板體使用套孔的，關(guān)閉電磁鐵，通過垂直移動(dòng)單元將把持頭沿軸線方向移離預(yù)備架位置。