[發明專利]一種混凝土全自動貫入阻力儀及凝結時間測量方法

有效

• 申請號: 201610281281.1
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105784521B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 呂興棟;高志揚;楊華全;董蕓;嚴建軍;石妍;周世華;李響;陳霞;王磊;閆小虎;張建峰;張亮;林育強
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42;G01N11/12
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

1.一種混凝土全自動貫入阻力儀，其特征在于：包括機座(1)，機座(1)上設置有旋轉平臺(2)，旋轉平臺(2)上安裝3個測試桶(3)，機座(1)上還安裝有電液伺服儀(4)，電液伺服儀(4)上設置滑道(5)，升降架(6)安裝在滑道(5)上，升降架(6)通過電液伺服儀(4)的帶動沿滑道(5)垂直上下運動，升降架(6)上安裝有位移傳感器(7)，升降架(6)的中部安裝有支架(10)，錐形圓盤(8)安裝在支架(10)上，錐形圓盤(8)的下部安裝有阻力傳感器(11)，阻力傳感器(11)連接旋轉測針(9)的端部，位移傳感器(7)用于測量旋轉測針(9)貫入測試桶(3)內的深度，阻力傳感器(11)用于測量旋轉測針(9)貫入測試桶(3)內的阻力，旋轉平臺(2)、電液伺服儀(4)、位移傳感器(7)、錐形圓盤(8)以及阻力傳感器(11)連接微機終端處理器。

2.根據權利要求1所述的一種混凝土全自動貫入阻力儀，其特征在于：所述機座(1)上還設置有養護箱體(12)，養護箱體(12)上開設有箱門(13)，養護箱體(12)內安裝保溫層。

3.根據權利要求1所述的一種混凝土全自動貫入阻力儀，其特征在于：所述旋轉測針(9)包括100mm²測針(91)、50mm²測針(92)、20mm²測針(93)，100mm²測針(91)、50mm²測針(92)、20mm²測針(93)等間距的安裝在阻力傳感器(11)的下方且呈傘狀分布。

4.根據權利要求1所述的一種混凝土全自動貫入阻力儀，其特征在于：所述3個測試桶(3)與旋轉平臺(2)外沿距離相同，3個測試桶(3)在旋轉平臺(2)上呈等邊三角形分布。

5.根據權利要求4所述的一種混凝土全自動貫入阻力儀，其特征在于：所述電液伺服儀(4)設置在旋轉平臺(2)的邊上，測試桶(3)隨旋轉平臺(2)轉動到錐形圓盤(8)的正下方。

6.一種利用全自動貫入阻力儀進行混凝土凝結時間測量的方法，其特征在于：包括以下步驟，

1)測試桶內裝填待測混凝土并在養護箱體內進行養護，養護箱體內溫度保持在18—22℃，升降架處于滑道的頂端，微機終端處理器控制電液伺服儀啟動，微機終端處理器記錄時刻t＝0；

2)測試桶1處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用100mm²測針進行測量；

3)100mm²測針伸入到測試桶1內的測試漿體內，位移傳感器測量到100mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶1記錄點P₁₁(t₁₁，a₁₁)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₁₁為微機終端處理器記錄時刻，a₁₁為阻力傳感器測量到t₁₁時刻測試桶1內的測試漿體的阻力；

4)旋轉平臺轉動120°測試桶2處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用100mm²測針進行測量；

5)100mm²測針伸入到測試桶2內的測試漿體內，位移傳感器測量到100mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶2記錄點P₂₁(t₂₁，a₂₁)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₂₁為微機終端處理器記錄時刻，a₂₁為阻力傳感器測量到t₂₁時刻測試桶2內的測試漿體的阻力；

6)旋轉平臺轉動240°測試桶3處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用100mm²測針進行測量；

7)100mm²測針伸入到測試桶3內的測試漿體內，位移傳感器測量到100mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶3記錄點P₃₁(t₃₁，a₃₁)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₃₁為微機終端處理器記錄時刻，a₃₁為阻力傳感器測量到t₃₁時刻測試桶3內的測試漿體的阻力；

若a₁₁、a₂₁和a₃₁都小于3.5MPa,則重復步驟3)至步驟7)，若a_n1≥3.5MPa，n＝1或2或3，則錐形圓盤轉動，對應的阻力大于或等于3.5MPa的測試桶選用50mm²測針進行下一步的測量；

8)50mm²測針伸入到測試桶1內的測試漿體內，位移傳感器測量到50mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶1記錄點P₁₂(t₁₂，a₁₂)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₁₂為微機終端處理器記錄時刻，a₁₂為阻力傳感器測量到t₁₂時刻測試桶1內的測試漿體的阻力；

9)旋轉平臺轉動120°測試桶2處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用50mm²測針進行測量；

10)50mm²測針伸入到測試桶2內的測試漿體內，位移傳感器測量到50mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶2記錄點P₂₂(t₂₂，a₂₂)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₂₂為微機終端處理器記錄時刻，a₂₂為阻力傳感器測量到t₂₂時刻測試桶2內的測試漿體的阻力；

11)旋轉平臺轉動240°測試桶3處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用50mm²測針進行測量；

12)50mm²測針伸入到測試桶3內的測試漿體內，位移傳感器測量到50mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶3記錄點P₃₂(t₃₂，a₃₂)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₃₂為微機終端處理器記錄時刻，a₃₂為阻力傳感器測量到t₃₂時刻測試桶3內的測試漿體的阻力；

若a₁₂、a₂₂和a₃₂都小于20MPa,則重復步驟8)至步驟12)，若a_n2≥20MPa，n＝1或2或3，則錐形圓盤轉動，對應的阻力大于或等于20MPa的測試桶選用20mm²測針進行下一步的測量；

13)20mm²測針伸入到測試桶1內的測試漿體內，位移傳感器測量到20mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶1記錄點P₁₃(t₁₃，a₁₃)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₁₃為微機終端處理器記錄時刻，a₁₃為阻力傳感器測量到t₁₃時刻測試桶1內的測試漿體的阻力；

14)旋轉平臺轉動120°測試桶2處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用20mm²測針進行測量；

15)20mm²測針伸入到測試桶2內的測試漿體內，位移傳感器測量到20mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶2記錄點P₂₃(t₂₃，a₂₃)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₂₃為微機終端處理器記錄時刻，a₂₃為阻力傳感器測量到t₂₃時刻測試桶2內的測試漿體的阻力；

16)旋轉平臺轉動240°測試桶3處于升降架正下方，電液伺服儀啟動帶動升降架下降，同時錐形圓盤轉動，選用20mm²測針進行測量；

17)20mm²測針伸入到測試桶3內的測試漿體內，位移傳感器測量到20mm²測針貫入測試漿體距離達到23—27㎜時，一次測量過程終止，電液伺服儀停止下降，得到測試桶3記錄點P₃₃(t₃₃，a₃₃)，升降架和錐形圓盤復位，錐形圓盤轉動15°，t₃₃為微機終端處理器記錄時刻，a₃₃為阻力傳感器測量到t₃₃時刻測試桶3內的測試漿體的阻力；

若a₁₃、a₂₃和a₃₃都小于28MPa,則重復步驟13)至步驟17)，若a_n3≥28MPa，n＝1或2或3，對應的阻力大于或等于28MPa的測試桶測量停止；

微機終端處理器記錄測試桶1、測試桶2、測試桶3的記錄點，以凝結時間為橫坐標，貫入阻力為縱坐標，將記錄點描在坐標中進行作圖，凝結時間通過擬合曲線得到。