一种混凝土应变测量装置

文档序号:419643 发布日期:2021-12-21 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种混凝土应变测量装置 (Concrete strain measuring device ) 是由 毕洋洋 史阳 李颖 胡万青 陈革平 王渝 于 2021-08-23 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种混凝土应变测量装置,其包括感应件,其用于检测浇筑过程中的混凝土构件芯部的温度并输出温度检测信号;温控水箱,其用于对箱内的水体做加热或制冷;温控器,其连接于感应件和温控水箱的温度控制模块,用于接收感应件的温度检测信号,并根据接收的温度检测信号控制温控水箱调节箱体内的温度与混凝土构件芯部的温度一致;所述温控水箱的腔体内设置有支撑机构,所述支撑机构用于放置采用与混凝土构件相同配比混凝土制成的混凝土试件;所述温控水箱内还设置有用于检测混凝土试件芯部应变的应变检测件。本申请能够有效的减小混凝土应变检测时的误差。(The application relates to a concrete strain measuring device, which comprises a sensing piece, a measuring piece and a measuring piece, wherein the sensing piece is used for detecting the temperature of a concrete member core part in a pouring process and outputting a temperature detection signal; the temperature control water tank is used for heating or refrigerating the water body in the tank; the temperature controller is connected with the sensing piece and the temperature control module of the temperature control water tank, and is used for receiving a temperature detection signal of the sensing piece and controlling the temperature in the temperature control water tank regulating box body to be consistent with the temperature of the concrete member core part according to the received temperature detection signal; a supporting mechanism is arranged in a cavity of the temperature control water tank and used for placing a concrete test piece made of concrete with the same proportion as that of a concrete member; and a strain detection piece for detecting the strain of the core part of the concrete test piece is further arranged in the temperature control water tank. This application can effectually reduce the error when concrete strain detects.)

一种混凝土应变测量装置

技术领域

本申请涉及混凝土实验装置的领域,尤其是涉及一种混凝土应变测量装置。

背景技术

为了准确的得到混凝土固化之后的性能,目前在桥梁、房屋的检测试验中,混凝土的应变测量是必测项目,目前常用的方法是采用应变计或应变片进行检测。

现有技术中,采用应变计或应变片检测混凝土固化过程中的应变的主要步骤如下:在混凝土浇筑过程中,将应变计或应变片绑扎于混凝土内部的钢筋或预设于混泥土构件的内部,直接通过应变计或应变片实时检测混凝土在固化过程中的内部温度以及应变。

针对上述的现有技术,发明人认为在实际检测的过程中,由于浇筑的混凝土受到模板约束以及混凝土外部温度不一致导致应变不一致,使得检测时混凝土构件实际被检测的数据与混凝土构件实际的自身的应变存在一定的误差。

发明内容

为了减小对混凝土构件的混凝土做应变检测时的误差,本申请提供一种混凝土应变测量装置。

本申请提供的一种混凝土应变测量装置,采用如下的技术方案:

一种混凝土应变测量装置,包括

感应件,其用于检测浇筑过程中的混凝土构件芯部的温度并输出温度检测信号;

温控水箱,其用于对箱内的水体做加热或制冷;

温控器,其连接于感应件和温控水箱的温度控制模块,用于接收感应件的温度检测信号,并根据接收的温度检测信号控制温控水箱调节箱体内的温度与混凝土构件芯部的温度一致;

所述温控水箱的腔体内设置有支撑机构,所述支撑机构用于放置采用与混凝土构件相同配比混凝土制成的混凝土试件;所述温控水箱内还设置有用于检测混凝土试件芯部应变的应变检测件。

通过采用上述技术方案,在需要检测混凝土内部的应变时,只需通过感应件得到混凝土构件芯部的温度,同时将采用与混凝土构件的混凝土相同配比的混凝土制成的混凝土试件放置于支撑机构做自由无约束的支撑,然后通过检测得到混凝土构件芯部的温度通过温控器调节温控水箱内水体的温度,使得温控水箱内水体的温度与混凝土构件芯部的温度一致,最后再通过应变检测件实时检测混凝土试件芯部的应变,在此过程中,混凝土试件外部的温度与芯部的温度一致,并且无模板的约束,从而有效的减小的外部环境以及约束对混凝土应变检测的干扰,以减小检测得出的混凝土试件应变值的误差。

可选的,所述感应件为可检测温度的振弦式应变计。

通过采用上述技术方案,不仅能够检测混凝土试件的应变值,还能够得出混凝土构件的应变值,从而能够得到外部环境以及约束对混凝土应变检测在不同时间的干扰。

可选的,所述支撑机构包括多个用于对混凝土试件底面做支撑的支撑单元,多个所述支撑单元相互拼接设置。

通过采用上述技术方案,在做检测实验时,只需将混凝土试件置于多个支撑单元的顶面做支撑,并在混凝土试件固化的过程中,混凝土试件的应变导致其发生膨胀,能够通过多个支撑单元相远离等做适应性的位置改变,以减小制成对混凝土试件产生的干扰,从而进一步减小对混凝土应变检测的干扰,优化应变检测的准确度。

可选的,所述支撑单元包括支撑板和至少一个球铰接于支撑板底面的支撑轮,多个所述支撑板相互拼接设置,所述支撑轮呈球状结构,所述支撑轮抵接于温控水箱内腔体的底壁。

通过采用上述技术方案,混凝土试件放置于多个支撑板的顶面做支撑,并且在混凝土试件固化过程中,多个支撑板做适应性的位置调整时,能够通过球铰接于支撑板的支撑轮做任意方向的滚动,以减小对混凝土应变检测的影响。

可选的,所述支撑板的底面转动连接有支撑座,所述支撑座转动平面平行于温控水箱腔体的底壁,所述支撑轮设置有为三个,所述支撑轮球铰接于支撑座。

通过采用上述技术方案,三个支撑轮能够使得支撑板做支撑时,支撑板能够通过三个支撑轮的支撑具有相对较佳的稳定性,减小放置混凝土或使用过程中支撑板翻倒的可能性,优化使用时的稳定性。

可选的,多个所述支撑板设置有使得多个支撑板可拆卸连接的固定组件,所述固定组件设置有多个。

通过采用上述技术方案,固定组件将多个支撑板相互可拆卸连接,能够使得在实验前浇筑混凝土试件时便可在多个支撑板相互拼接形成的平面上进行,同时在浇筑完成之后,还可通过固定组件使得多个支撑板相互脱离,以便于进行应变检测实验的同时,还能够减小因混凝土试件转移过程中对混凝土试件造成损伤而对应变检测产生的干扰。

可选的,所述固定组件包括多个轴向相互拼接的固定杆和弹性伸缩条,所述固定杆的一端固定连接有连接块,所述固定杆开设有用于与相邻固定杆上连接块配合的连接孔,所述弹性伸缩条的一端固定连接于连接孔的孔壁,所述弹性伸缩条的另一端固定连接在与所在固定杆相邻固定杆上,所述支撑板开设有至少两个相互垂直的固定孔,相邻两个所述支撑板上的部分固定孔相互连通,同一所述固定组件的多个固定杆穿设于其中部分多个支撑板上的固定孔。

通过采用上述技术方案,在浇筑混凝土试件的过程中,只需使得多个固定杆穿设于沿同一路径排布的多个支撑板上相互连通的固定孔,由于同一支撑板上至少有两个相互垂直的固定孔,连接块插设于连接孔内,从而能够限制支撑板沿固定孔延伸方向的位移,即限制支撑板沿固定杆径向的位移,使得多个支撑板的整体性相对较佳,以用于浇筑混凝土试件;在浇筑完成后需要进行实验时,只需使得最外端的固定杆相对固定孔脱离,然后拉伸弹性伸缩件,使得脱离支撑板的固定杆能够相对相邻支撑板分离,以便于将多个固定杆相对多个支撑板依次分离,使用相对较为便捷,减小所需要的温控水箱内腔体的空间。

可选的,相邻两个所述支撑板之间夹设有避让块,所述避让块的外壁涂覆有熔化层,所述熔化层为采用熔点温度小于50℃且不溶于水的材料制成,所述固定杆还穿设于避让块。

通过采用上述技术方案,熔化层能够进一步增加多个支撑板之间的整体性,减小浇筑混凝土试件时相互脱离的可能性,同时,由于混凝土固化过程中会有水化反应放热,导致混凝土固化过程中温度最高可达80℃以上,在此过程中温控水箱内的温度会逐渐升高使得熔化层软化或融化,并使得避让块相对支撑板脱离,为支撑板的位移留出所需的空间,此外,还能够通过避让块在浇筑过程中,使得相邻两个支撑板之间保持间隙设置。

可选的,相邻所述支撑板的相向侧边沿呈倒角设置且支撑板为小端朝下,所述避让块的横截面呈等腰梯形且为小端朝下设置。

通过采用上述技术方案,能够在熔化层融化的过程中,便于避让块相脱离。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

在需要检测混凝土内部的应变时,只需通过感应件得到混凝土构件芯部的温度,同时将采用与混凝土构件的混凝土相同配比的混凝土在多个支撑板的上表面制成混凝土试件,并通过支撑机构对混凝土试件做自由无约束的支撑,然后通过检测得到混凝土构件芯部的温度通过温控器调节温控水箱内水体的温度,使得温控水箱内水体的温度与混凝土构件芯部的温度一致,最后再通过应变检测件实时检测混凝土试件芯部的应变,在此过程中,混凝土试件外部的温度与芯部的温度一致,并且无模板的约束,从而有效的减小的外部环境以及约束对混凝土应变检测的干扰,以减小检测得出的混凝土试件应变值的误差。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图。

图2是本申请实施例中温控水箱和支撑机构的安装结构示意图。

图3是本申请实施例中支撑机构和固定组件的安装结构示意图。

图4是图3中A部分的放大结构示意图。

图5是本申请实施例中支撑单元的结构示意图。

图6是本申请实施例中固定组件沿固定杆轴向的剖视结构示意图。

附图标记说明:1、感应件;11、混凝土构件;12、混凝土试件;13、第一显示器;2、温控水箱;21、应变检测件;211、第二显示器;3、温控器;4、支撑单元;41、支撑板;411、固定孔;42、支撑轮;43、支撑座;44、避让块;441、熔化层;45、收纳带;5、固定组件;51、固定杆;511、连接块;512、连接孔;513、收纳孔;52、弹性伸缩条。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种混凝土应变测量装置。参照图1,混凝土应变测量装置包括感应件1、温控水箱2和温控器3。

其中,感应件1用于检测浇筑过程中混凝土构件11芯部的温度,并输出温度检测信号,其可以为温度传感器或可检测温度的振弦式应变计,本申请实施例中为振弦式应变计。其中,混凝土构件11为浇筑成型建筑的混凝土结构或采用混凝土浇筑形成的混凝土试块,在进行检测时,只需在建筑完成前将感应件1放置于混凝土构件11的芯部即可。

温控水箱2,用于对箱体内的水体做温度调节,即用于对箱体内的水体做加热或制冷。其中,温控水箱2为配置有温度控制模块的水箱,温度控制模块包括加热元件和制冷元件,温控器3连接于制冷元件和加热元件,并控制加热元件加热或制冷元件之类。本申请实施例中制冷元件为制冷器,例如半导体制冷器,加热元件为电热器。

温控水箱2还包括用于检测箱体内水体的温度的第一温度传感器,第一温度传感器连接于温控器3,温控器3接收第一温度传感器的温度检测信号,判断温控水箱2内的温度为α,以反馈水温数据供温控器3响应控制。

温控器3连接于感应件1和温控水箱2的温度控制模块,温控器3接收感应件1的温度检测信号,并根据接收来自感应件1和第一温度传感器的温度检测信号获取温度值的对比,温控器3控制温控水箱2的温度控制模块调节箱体内水体的温度值β,以使得温控水箱2内的温度与混凝土构件11芯部的温度一致。其中,感应件1连接有用于显示其检测温度值的第一显示器13。

参照图1,温控器3接收到的来自感应件1的温度检测信号以获取混凝土构件11内部的温度值α,同时温控器3接收温控水箱2内第一温度传感器的温控信号并获取出温控水箱内的温度值β,温控器3设置有预设温度值,预设温度值为温控水箱2内第一温度传感器检测的温度值α;温控水箱2的温度控制模块工作时,将α与β做对比;当α>β时,温控器3控制温控水箱2中温度控制模块的制冷元件做制冷,使得α=β;当α<β时,温控器3控制温控水箱2中温度控制模块的加热元件做加热,使得α=β;当α=β时,温控器3控制温控水箱2中温度控制模块的加热元件停止加热以及制冷元件停止制冷;从而达到温控水箱2内的环境温度与混凝土构件11芯部的温度一致。

温控水箱2的腔体内还设置有支撑机构以及用于检测混凝土试件12芯部应变的应变检测件21,支撑机构用于放置和支撑混凝土试件12,且应变检测件21连接有用于显示所检测出温度值的第二显示器211,混凝土试件12为采用与浇筑混凝土构件11的混凝土相同配比的混凝土制成的混凝土试块,以使得混凝土构件11与混凝土试件12芯部的温度变化接近或一致。其中,应变检测件21为应变计或应变片,优选为振弦式应变计。

在使用时,温控器3能够通过感应件1检测出混凝土构件11芯部的温度,并通过温控器3控制温控水箱2内水体的温度,使得温控水箱2内水体的温度与混凝土构件11芯部的温度一致,从而使得放置于支撑机构上的混凝土试件12周侧环境的温度与混凝土试件12芯部的温度接近或一致,从而有效的减小外部以及混凝土试件12自身对应变产生的约束,此时应变检测件21检测的混凝土试件12的应变能够相对更加接近混凝土的实际应变,从而有效的减小对混凝土构件11的混凝土应变检测时的误差。

参照图2和图3,支撑机构包括多个相互拼接的支撑单元4,支撑单元4用于对混凝土试件12的底面做相对较为均匀的支撑。

支撑单元4包括支撑板41和至少一个支撑轮42,支撑轮42呈球状结构,支撑轮42可设置为一个或多个,且支撑轮42球铰接于支撑板41的底壁,即支撑轮42部分嵌设于支撑板41内且两者呈间隙配合,以使得支撑轮42能够相对支撑板41做任意方向的转动,从而使得在检测过程中,混凝土试件12在应变产生位移的过程中,可带动多个支撑单元4的支撑板41朝向应变的方向做微小的移动,此时,支撑轮42能够沿着混凝土试件12应变的方向做任意角度的滚动,以减小支撑机构对混凝土底部应变的约束和限制,从而使得混凝土试件12在应变时能够相对更接近自由应变不受约束的状态,使得应变检测件21的检测结果相对更加准确。

在其他实施方式中,支撑机构也可采用多个成球状的滚动件,例如钢珠,然后在混凝土试件12的底部开设凹槽,凹槽内部做打磨及润滑处理,并在凹槽底部放置钢珠,用于对混凝土试件12做支撑的同时使得混凝土试件12处于自由应变无约束的状态。

参照图3和图4,为了进一步减小混凝土试件12应变时受到的来自支撑板41的约束,支撑板41的底壁转动连接有支撑座43,支撑座43的转动平面平行于温控水箱2内腔体的底壁。并且在本申请实施例中支撑轮42设置有三个,支撑轮42球铰接于支撑座43,并且同一支撑座43上的三个支撑轮42分布的中心与支撑座43转动的轴线呈偏心或重合设置。

在其中部分支撑轮42因滚动摩擦较大或遇到阻碍物导致滚动受到阻碍时,能够通过支撑座43的转动达到位置改变的效果的同时,还能减小支撑板41通过支撑轮42做位置改变而受到的阻碍,同时三个支撑轮42还能够相对较为稳定的对支撑板41做支撑,使得每个支撑单元4能够独立稳定得做支撑。

参照图3、图4和图5,多个支撑板41还设置有用于使得多个支撑板41可拆卸连接的固定组件5,固定组件5设置有多个,以达到能够在多个支撑板41的顶面制作混凝土试件12的同时,在制作完成需要通过温控水箱2做实验养护时,通过固定组件5使得多个支撑板41互不干涉,使得混凝土试件12能够处于应变不受约束的状态,减小在混凝土试件12转移的过程中受到损伤导致需要重新制作的可能性,同时能够模拟更接近混凝土固化的过程,进一步减小应变检测件21应变检测的误差。

参照图4、图5和图6,固定组件5包括多个固定杆51和多个弹性伸缩条52,多个固定杆51沿轴向分布并相互拼接设置,并且多个弹性伸缩条52分别一一对应设置相邻两个固定杆51之间的位置。固定杆51的一端固定连接有连接块511,连接块511可选择圆柱状、多棱柱状、调整或半球状结构,本申请实施例中连接块511为半球状结构,并且连接块511与固定杆51同中心轴线设置。

参照图4和图6,固定杆51的另一端开设有用于与连接块511配合的连接孔512,弹性伸缩条52的一端固定连接于连接孔512的孔壁,弹性伸缩条52的另一端固定连接在与所在连接孔512孔壁的固定杆51相邻的固定杆51上,并且弹性伸缩条52处于拉伸的状态。其中,固定杆51内开设收纳孔513,收纳孔513的开口位于固定杆51上连接块511所在的一端,且收纳孔513与固定杆51同中心轴线设置,弹性伸缩条52远离连接孔512孔壁的一端固定连接于收纳孔513的孔壁。

参照图4和图6,支撑板41上开设有多个固定孔411,多个固定孔411分为两组,且两组的固定孔411的延伸方向相互垂直,固定孔411的延伸方向平行于支撑座43的转动平面。并且两组的固定孔411分别位于支撑板41厚度方向的不同位置,以使得两组的固定孔411之间互不干扰。并且多个支撑板41呈纵横方向阵列排布设置,其中纵向同一路径排布的多个支撑板41上其中一组固定孔411相互连通;横向同一路径排布的多个支撑板41上的另一组固定孔411相互连通设置。

本申请实施例中支撑板41开设有两个延伸方向相互垂直的固定孔411,且两个固定孔411开设于支撑板41沿厚度方向的不同位置,固定孔411延伸方向的两端分别连通于沿所在支撑板41上固定孔411延伸方向相邻的两个支撑板41上的一个固定孔411。同一固定组件5的多个固定杆51穿设于沿纵向或横向同一路径排布的多个支撑板41上相互连通的固定孔411。

在多个支撑板41上表面浇筑混凝土试件12时,能够通过连接块511插设于相邻固定杆51上连接孔512,限制相邻两个支撑板41沿固定杆51径向方向的位移,从而使得多个支撑板41形成一个整体,减小浇筑混凝土试件12时多个支撑板41分离的可能性;同时在需要开始养护时,只需将固定杆51相对位于边缘位置的支撑板41脱离,然后使得弹性伸缩条52拉伸,以使得脱离支撑板41的固定杆51上的连接块511相对插设的连接孔512脱离,然后弯折脱离的固定杆51,以便于将固定组件5相对多个支撑板41脱离,避免对后续应变检测时产生影响。

在其他实施方式中,固定组件5也可采用抱箍,将多个支撑板41紧固在一起,并在养护过程中,将固定组件5解开即可;此外,固定组件5也可采用螺栓将固定板固定连接于相邻两个支撑板41。

参照图4和图6,此外,为了减小应变时因多个支撑板41之间相互干涉对混凝土试件12的应变产生的干涉,在任意相邻两个支撑板41之间夹设有避让块44,避让块44的外壁涂覆有熔化层441,并且在支撑板41周向的侧边沿外壁同样涂覆有熔化层441,熔化层441为采用熔点温度小于50℃且不溶于水的材料制成,例如熔点低于50℃的石蜡、苯甲酸酐晶体、羊毛脂等,优选为熔点低于50℃的石蜡,例如软蜡。其中,固定杆51穿设于避让块44。

避让块44的横截面呈等腰梯形并且小端朝向远离混凝土试件12的一侧,即避让块44的小端朝下设置。优选的,相邻两个支撑板41相向侧外壁呈倒角设置,且支撑板41为小端朝下设置。

在使用时,能够通过熔化层441将多个支撑板41相对较为紧密的结合在一起,以进一步优化浇筑混凝土试件12时的稳定性;同时在后续养护过程中,由于在混凝土固化的过程中,由于水化反应会释放热量,导致混凝土构件11芯部的温度最高可达80℃以上,从而使得温控水箱2内的温度会超过熔化层441的熔点,从而使得在养护时,熔化层441会融化,并且此时固定杆51相对支撑板41脱离,避让块44会相对将其夹持的两个支撑板41脱离,为支撑板41跟随混凝土试件12应变而提供位置改变的空间,进一步达到便于浇筑混凝土试件12的同时,还能够减小对混凝土试件12应变检测的影响。

此外,任意相邻两个支撑板41之间还设置有多个用于收纳避让块44的收纳带45,收纳带45为柔性材料制成,例如布带、橡胶带以及塑料带等。收纳带45的两端分别连接于相邻的两个支撑板41,并且收纳带45位于避让块44的下方。优选的,相邻两个支撑板41之间的间隙下方设置至少两个收纳带45,并且收纳带45长度大于收纳带45固定连接于相邻两个支撑板41的固定点之间间距,收纳带45的两端分别转动连接于相邻的两个支撑板41。

在检测过程中,当温控水箱2内的温度大于熔化层441的熔点时,熔化层441融化或软化,使得避让块44相对支撑板41脱离,此时多个收纳带45会将避让块44接纳住,减小避让块44阻碍到支撑座43上支撑轮42滚动的可能性。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种玻璃总成检具

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!