一种混凝土强度检测设备的制作方法

1.本发明涉及混凝土强度检测技术领域，特别是指一种混凝土强度检测设备。


背景技术：

2.混凝土材料的强度能否达到工程设计的要求是保证混凝土结构质量的关键因素。传统检测混凝土强度的方法有混凝土压块试验法、钻芯取样法、回弹法、超声回弹综合法等，这些方法都无法在施工阶段对混凝土的强度进行有效监测，也无法实时在线监测混凝土强度。
3.近年来提出的压电主动监测技术监测混凝土强度的方法得到了广泛认可。该方法受外界环境因素影响小，精度高，可以实时在线对混凝土材料的强度进行监测。更为重要的是，对于大体积混凝土结构，其内部的强度状况，用传统的检测方法无法实现，而压电主动监测技术，可以在浇筑混凝土的同时，预先植入一对压电传感器到待测区域，可以对植入传感器区域的混凝土强度做出准确评估。
4.但是目前用于混凝土强度检测用的压电检测设备多为露天检测，其检测结果受到当时天气的温度、湿度影响较大，无法在短时间内完成混凝土强度检测时所需要的温度区间、湿度区间的多样测试，对混凝土工程的施工指导效果较差。


技术实现要素：

5.为了解决背景技术中所存在的用于混凝土强度检测用的压电检测设备多为露天检测，其检测结果受到当时天气的温度、湿度影响较大，无法在短时间内完成混凝土强度检测时所需要的温度区间、湿度区间的多样测试的问题，本发明提出了一种混凝土强度检测设备。
6.本发明的技术方案是：一种混凝土强度检测设备，包括中空的箱体，箱体的内部设有雾化加湿器和空调主机；箱体的顶部固定设有透明的测试柜，测试柜的前部开口，测试柜的前部设有能够升降的升降门，升降门用以封闭和打开测试柜的前部开口；测试柜的顶部设有升降驱动机构，升降驱动机构与升降门传动连接，升降驱动机构用以驱动升降门的升降运动；箱体的顶部设有能够移动的移动托板，移动托板用于供混凝土块的放置，移动托板位于测试柜的内部；箱体的顶部嵌设有百叶风口，百叶风口与空调主机的送风口管道连接，百叶风口位于测试柜的内部；测试柜的顶部设有温度传感器，温度传感器用于监测测试柜内部的温度；雾化加湿器的出口与补湿管道的下端连接，补湿管道的上端从测试柜的顶部嵌入测试柜的内部；箱体的顶部设有湿度传感器，湿度传感器位于测试柜的内部；
测试柜内设有压电陶瓷片，压电陶瓷片用于贴设在混凝土块的表面；箱体的左侧固定设有操作台，操作台上嵌设有阻抗分析仪、控制器和显示器；压电陶瓷片与阻抗分析仪电连接，控制器分别与升降驱动机构、雾化加湿器和空调主机控制连接，温度传感器、湿度传感器和显示器均与控制器电连接。
7.优选的，移动托板处于工作状态时，百叶风口位于移动托板的正下方。
8.优选的，箱体的顶部固定设有沿前后方向延伸的平移滑轨；移动托板包括水平设置的支托板和固定设在支托板底部的轨道轮，轨道轮滚动设在平移滑轨内。
9.优选的，平移滑轨包括沿前后方向延伸的u型条，u型条为上开口且前后通透结构，u型条的后端固定设有封板，封板用于封闭u型条的后端口；当移动托板处于工作状态时，后部的轨道轮抵靠在封板上。
10.优选的，移动托板还包括固定设在支托板后部的竖板，竖板的后侧固定设有向后方延伸的第一液压缸，第一液压缸的后端与测试柜的后侧板固定连接，控制器第一液压缸控制连接；支托板的底部固定设有线位移传感器，控制器与线位移传感器电连接。
11.优选的，测试柜的左右两内侧均固定设有水平设置的连接板，连接板的底部与第二液压缸的上端固定连接，第二液压缸沿上下方向延伸，第二液压缸的下端固定连接有沿左右方向延伸的第三液压缸；压电陶瓷片固定设在第三液压缸朝向移动托板的一端。
12.优选的，第三液压缸朝向移动托板的一端固定设有固定板，固定板朝向移动托板的一侧固定设有橡胶垫；橡胶垫朝向移动托板的一侧开设有凹槽，压电陶瓷片固定设在凹槽内。
13.优选的，橡胶垫内嵌设有沿左右方向延伸的压力传感器，压力传感器朝向移动托板的一端与压电陶瓷片朝向移动托板的一侧上下平齐，压力传感器与控制器电连接。
14.优选的，补湿管道上设有单向阀。
15.本发明的优点：通过本设备测量混凝土块的强度时，混凝土块处于测试柜的密闭测试空间内，而且在测量时，操作人员通过显示器观察温湿度信号，进而通过控制器控制空调主机和雾化加湿器的同时开启或单独开启，调整测试柜内的温湿度，使其达到实验所需的温湿度，最终使得测量结果不会受到外界的温度、湿度影响，保证了测试结果的准确性和多样性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为实施例1中的本设备的主视角度的内部结构示意图；图2为图1的外部结构示意图；图3为图1中的移动托板的结构示意图；
图4为图3的右视角度的结构示意图；图5为图1中的a 处结构放大图；图6为图1中的平移滑轨的结构示意图；图7为图1中的b处结构放大图；图8为图2中的升降门的后视角度的结构示意图；图中，1、箱体，2、支腿，3、测试柜，4、升降滑轨，5、门板，6、齿条，7、挡条，8、平移滑轨，801、u型条，802、封板，9、移动托板，901、支托板，902、轨道轮，903、竖板，904、线位移传感器，905、第一液压缸，10、正反转电机，11、齿轮，12、第二液压缸，13、第三液压缸，14、固定板，15、橡胶垫，16、压电陶瓷片，17、压力传感器，18、温度传感器，19、百叶风口，20、湿度传感器，21、补湿管道，22、单向阀，23、操作台，24、控制器，25、显示器。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1：一种混凝土强度检测设备，如图1所示，包括中空的箱体1，箱体1的内部设有雾化加湿器和空调主机（图中未显示）。
20.箱体1的左侧固定设有操作台23，操作台23上嵌设有阻抗分析仪、控制器24和显示器。
21.箱体1的顶部固定设有透明的测试柜3，测试柜3的前部开口，如图1所示，测试柜3前部的左右两侧均设有沿上下方向延伸的升降滑轨4，升降滑轨4为u型条结构。
22.测试柜3的前部设有能够升降的升降门，升降门用以封闭和打开测试柜3的前部开口。具体的，如图8所示，升降门包括竖向设置的门板5，门板5后部的左右两侧均设有沿上下方向延伸的齿条6，齿条6滑动插设在升降滑轨4内。
23.为了避免齿条6的齿牙与升降滑轨4长时间接触后产生磨损，本实施例在齿条6的左右两侧均固定设有沿上下方向延伸的挡条7，升降滑轨4的左右两内侧壁上开设有沿上下方向延伸的条形槽，挡条7滑动设在条形槽内。挡条7与条形槽配合还能用于防止齿条6从升降滑轨4内脱出。
24.测试柜3的顶部设有升降驱动机构，升降驱动机构用以驱动升降门的升降运动。如图1所示， 升降驱动机构包括水平设置的正反转电机10，正反转电机10的输出轴上固定设有齿轮11，齿轮11与齿条6啮合。
25.如图2所示，当升降门的下端抵靠在箱体1的顶部时，升降门的上端高于测试柜3的顶部，以使齿条6仍然能够与齿轮11啮合。
26.箱体1的顶部固定设有沿前后方向延伸的平移滑轨8。如图6所示，平移滑轨8包括沿前后方向延伸的u型条801，u型条801为上开口且前后通透结构，u型条801的后端固定设有封板802，封板802用于封闭u型条801的后端口。
27.如图1和图5所示，平移滑轨8上设有能够前后移动的移动托板9。如图3和图4所示，移动托板9包括水平设置的支托板901和固定设在支托板901底部的轨道轮902，轨道轮902
滚动设在平移滑轨8内。
28.当移动托板9处于工作状态时，后部的轨道轮902抵靠在封板802上，防止移动托板9向后移动过多脱出平移滑轨8。
29.移动托板9还包括固定设在支托板901后部的竖板903，竖板903的后侧固定设有向后方延伸的第一液压缸905，第一液压缸905的后端与测试柜3的后侧板固定连接，控制器24第一液压缸905控制连接。
30.支托板901的底部固定设有线位移传感器904，控制器24与线位移传感器904电连接，线位移传感器用于监测移动托板9的平移距离，使得控制器24能够精确控制第一液压缸905的伸缩长度。
31.本实施例中所述的线位移传感器904采用的是拉绳式线位移传感器，以后部的轨道轮902抵靠在封板802上时的位置为线位移传感器904监测时的零刻度起始点。
32.箱体1的顶部嵌设有百叶风口19，百叶风口19与空调主机的送风口管道连接，百叶风口19位于测试柜3的内部。
33.测试柜3的顶部设有温度传感器18，温度传感器18用于监测测试柜3内部的温度。
34.雾化加湿器的出口与补湿管道21的下端连接，补湿管道21的上端从测试柜3的顶部嵌入测试柜3的内部。
35.补湿管道21上设有单向阀22，以避免测试柜3内部的水汽从补湿管道21再次排放到外部，影响实验效果。
36.箱体1的顶部设有湿度传感器20，湿度传感器20位于测试柜3的内部。
37.当移动托板9处于工作状态时，百叶风口19位于移动托板9的正下方，当换热气流从百叶风口19排出时，换热气流沿移动托板9的底部向其四周方向流动，当换热气流脱离移动托板9的范围时，换热气流再向上流动，这样就能带动沉积在测试柜3内的下部区域的水汽向上流动，使测试柜3内的水汽被混合均匀，避免水汽大量沉积在移动托板9的周围区域，导致温度传感器18、湿度传感器的测量不能准确反映测试柜3内的空气温湿度，导致向测试柜3内排入过量的换热气流和雾化水汽。进而影响测量数据的精准性。
38.测试柜3的左右两内侧均固定设有水平设置的连接板，连接板的底部与第二液压缸12的上端固定连接，第二液压缸12沿上下方向延伸，第二液压缸12的下端固定连接有沿左右方向延伸的第三液压缸13。
39.第三液压缸13朝向移动托板9的一端固定设有固定板14，固定板14朝向移动托板9的一侧固定设有橡胶垫15。
40.橡胶垫15朝向移动托板9的一侧开设有凹槽，压电陶瓷片16固定设在凹槽内。橡胶垫15的设置目的是为了避免压电陶瓷片16直接压在混凝土块表面，导致压电陶瓷片16受压过大出现损坏。
41.橡胶垫15内嵌设有沿左右方向延伸的压力传感器17，压力传感器17朝向移动托板9的一端与压电陶瓷片16朝向移动托板9的一侧上下平齐，压力传感器17与控制器24电连接。
42.压力传感器17设置的目的：一是通过压力传感器17传达的信号，操作人员能够在外界得知压电陶瓷片16是否与混凝土块的表面接触紧密，以免出现空隙影响实验效果；二是防止压电陶瓷片16受压过大出现损坏。
43.压电陶瓷片16在使用时被第三液压缸13推动贴设在混凝土块的表面，免去了传统的采用黏胶将压电陶瓷片16 黏粘在混凝土块上操作，简化压电陶瓷片16与混凝土块的连接步骤，以及实验完成后清除压电陶瓷片16表面黏胶的麻烦。
44.压电陶瓷片16与阻抗分析仪电连接。控制器24分别与升降驱动机构、雾化加湿器和空调主机控制连接，温度传感器18、湿度传感器20和显示器25均与控制器24电连接，显示器25用以显示温度传感器18、湿度传感器20、压力传感器17、线位移传感器904传递出的数字模拟信号。
45.工作原理：操作人员通过控制器24控制升降门升起，打开测试柜3的前开口，通过控制器24控制第一液压缸905缓慢伸出，推出移动托板9，将测试用的混凝土块放置在移动托板9上，然后通过控制器24控制第一液压缸905缓慢收缩，在平移轨道8的限位下，移动托板9平稳地运动到初始位置，此时后部的轨道轮902抵靠在封板802上，线位移传感器904传递处的信号为零位移量信号。
46.通过控制器24控制升降门落下，封闭测试柜3。通过显示器25观察温湿度信号，进而通过控制器24控制空调主机和雾化加湿器的同时开启或单独开启，以调整测试柜3内的温湿度，使其达到实验所需的温湿度。
47.待测试柜3内的温湿度调节完毕，且测试柜3内的雾化水汽不再影响视线时，操作人员通过控制器24调整第二液压缸12和第一液压缸905的伸缩量，能够使压电陶瓷片16贴靠在混凝土块的不同位置，以测量出混凝土块不同区域的压电阻抗。
48.待压电陶瓷片16的位置调整为完毕后，通过控制器24控制第三液压缸13伸出，通过显示器25实时观察压力传感器17传递处的压力信号，待压力传感器17传递出的压力信号达到预设的压力范围时（此时压电陶瓷片16满足与混凝土块紧密贴合的要求），控制第三液压缸13停止。
49.通过阻抗分析仪对压电陶瓷片16通电，测量分析混凝土块的压电阻抗即可。
50.实施例2：一种混凝土强度检测设备，本实施例中，橡胶垫15内不再设置压力传感器17。其它结构与实施例1相同。
51.实施例3：一种混凝土强度检测设备，本实施例中，固定板14上不再设置橡胶垫15，压电陶瓷片16直接固定设在固定板14上。其它结构与实施例2相同。
52.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。