一種混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置，可以模擬高薄壁墩特殊的混凝土結(jié)構(gòu)長時間處于單側(cè)光照射下，所形成的陰陽兩面溫度差，并跟蹤測試其因溫差引起的翹曲應(yīng)力與翹曲變形。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以模擬單側(cè)光照造成的混凝土試件溫差，進(jìn)而通過光柵測量裝置和應(yīng)力傳感器測量混凝土因不同部位存在溫差引起的翹曲變形和翹曲應(yīng)力。本設(shè)備測量環(huán)境穩(wěn)定可控，并可模擬多種環(huán)境，測量精度高，操作簡單，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理提供良好的數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】一種混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，可以模擬高薄壁墩特殊的混凝土結(jié)構(gòu)長時間處于單側(cè)光照射下，所形成的陰陽兩面溫度差，并跟蹤測試其因溫差引起的翹曲應(yīng)力與翹曲變形。
【背景技術(shù)】
[0002]我國西部地區(qū)環(huán)境惡劣，氣候干燥，晝夜溫差大，對混凝土的耐久性提出了很高的要求。西部橋梁工程中經(jīng)常使用到高薄壁橋墩，薄壁墩的形態(tài)特點(diǎn)是在橫橋向的長度基本和其他形式的墩相同，但是在縱橋向的長度很小。由于高薄壁橋墩的混凝土處在大溫差，干燥條件下，并且高薄壁墩特殊的形狀造成其長時間處于單側(cè)光照射混凝土墩的狀態(tài)，造成混凝土墩陰陽面溫度差異變大，在結(jié)構(gòu)受到約束或結(jié)構(gòu)自身約束下，產(chǎn)生翹曲變形與翹曲應(yīng)力而使混凝土開裂，進(jìn)而造成混凝土的提前破壞，鋼筋外露，影響結(jié)構(gòu)安全。目前尚缺少這種測試混凝土因不同部位溫差引起的翹曲應(yīng)力與翹曲變形的試驗方法與試驗設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了能夠模擬混凝土試件受到單側(cè)光照射條件，測定混凝土因不同部位溫度差異引起的翹曲應(yīng)力與翹曲變形，本實(shí)用新型特提出一種能夠使混凝土試件不同部位處于不同溫濕度狀況下并測定其翹曲應(yīng)力和翹曲變形的數(shù)據(jù)采集裝置。
[0004]一種混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置，包括箱體，箱體中由水平隔板分隔為上層的測量室和下層的環(huán)境室；
[0005]測量室由豎直設(shè)置的帶有試件孔的分隔板分隔為兩個大小相同的空間，每個空間的側(cè)壁上設(shè)置有側(cè)門；每個空間的頂部均安裝有濕度傳感器、溫度傳感器和照明燈，在每個空間中還安裝有光柵測量裝置；
[0006]試件孔中安裝有試件，試件中埋設(shè)有應(yīng)力傳感器，試驗外部包裹有硅膠保溫帶；
[0007]環(huán)境室中設(shè)置有加熱器、冷凝器和加濕器，加熱器、冷凝器和加濕器通過管道分別與兩個空間連接；
[0008]在箱體外壁上設(shè)置控制面板，所述的濕度傳感器、溫度傳感器、應(yīng)力傳感器、加熱器、冷凝器和加濕器均連接至控制面板。
[0009]進(jìn)一步地，所述的控制面板包括鍵盤和帶有顯示器的處理器，溫度傳感器、濕度傳感器和應(yīng)力傳感器均連接處理器，加熱器、冷凝器和加濕器均連接鍵盤。
[0010]進(jìn)一步地，所述的處理器上連接有USB接口。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以模擬單側(cè)光照造成的混凝土試件溫差，進(jìn)而通過光柵測量裝置和應(yīng)力傳感器測量混凝土因不同部位存在溫差引起的翹曲變形和翹曲應(yīng)力。本設(shè)備測量環(huán)境穩(wěn)定可控，并可模擬多種環(huán)境，測量精度高，操作簡單，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理提供良好的數(shù)據(jù)支持?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型側(cè)向剖視圖；
[0013]圖2是兩個空間的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是箱體外部示意圖；
[0015]圖中:1一箱體，2—水平隔板，3—溫度傳感器，4一濕度傳感器，5—照明燈，6—鼓風(fēng)機(jī)，7—絕熱塞頭，8—應(yīng)力傳感器，9一試件，10—娃膠保溫帶，11 一光柵測量裝置，12—分隔板，13—冷凝器，14一加熱器，15—加濕器，16—控制面板，17—側(cè)門；
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]如圖1至圖3所示，一種混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置，包括箱體I，箱體I中設(shè)置有水平隔板2，箱體I被水平隔板2分割為兩部分，位于上層的部分為測量室，位于下層的部分為環(huán)境室。
[0018]測量室中部設(shè)置有分隔板12，分隔板12將測量室分隔為大小相同且結(jié)構(gòu)一致的兩個空間。每個空間的頂部均安裝有濕度傳感器4、溫度傳感器3和照明燈5，在每個空間中還安裝有光柵測量裝置11和鼓風(fēng)機(jī)6 ;溫度傳感器3、濕度傳感器4對每個空間的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，照明燈5提供光照條件，而光柵測量裝置11用于采集試件9的形變量，光柵測量裝置11采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳遞給計算機(jī)。兩個空間的側(cè)壁上開設(shè)有側(cè)門17，打開側(cè)門17可以安放試件9。
[0019]分隔板12具有一定厚度，其厚度與試件9長度相同或相近，分隔板12上開設(shè)有試件孔，用于安裝試件9。試件9被安放在試件孔中，試件9的兩端分別在兩個不同空間中，因此試件9可同時處于不同環(huán)境下。在制作試件9時，試件9中埋設(shè)有應(yīng)力傳感器8。試件9外部包裹硅膠保溫帶10，然后將試件9放入試件孔中，試件9與試件孔之間的部分用絕熱塞頭7密封，將兩個空間完全隔開，阻斷兩個空間之間的濕度和熱量交換。試件9為矩形體試件9，因此試件孔為方孔，便于密封和取出試件9。
[0020]兩個空間中環(huán)境的模擬由環(huán)境室來實(shí)現(xiàn)。環(huán)境室中安裝有加熱器14、冷凝器13和加濕器15，均通過管道分別連接兩個空間，可同時對兩個空間工作。
[0021]加熱器14、冷凝器13、加濕器15和鼓風(fēng)機(jī)6由設(shè)置在箱體I外側(cè)的控制面板16控制，控制面板16上有鍵盤，鍵盤可控制加熱器14、冷凝器13、加濕器15和鼓風(fēng)機(jī)6的打開、關(guān)閉和切換，且加熱器14、冷凝器13、加濕器15和鼓風(fēng)機(jī)6可對兩個空間單獨(dú)作用，實(shí)現(xiàn)兩個空間風(fēng)速、溫度、濕度的不同。
[0022]控制面板16上處理器的作用是，對濕度傳感器4、溫度傳感器3、應(yīng)力傳感器8采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過顯示器進(jìn)行顯示，供操作人員查看記錄，并調(diào)整兩個空間的環(huán)境變量；同時處理器有數(shù)據(jù)保存功能，可將傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，處理器上還帶有USB接口，可將保存的數(shù)據(jù)通過USB接口導(dǎo)出，供后續(xù)處理使用。
[0023]本方案中，通過調(diào)整兩個空間的溫度、濕度、風(fēng)速不同來模擬自然界中單側(cè)光照給高薄壁混凝土墩陰陽兩面帶來的溫差，試件9的兩側(cè)處于不同的溫濕度環(huán)境中，會產(chǎn)生不同幅度的變形，通過光柵測量裝置11測定混凝土試件9兩側(cè)的翹曲變形數(shù)據(jù)，通過應(yīng)力傳感器8測定試件9兩側(cè)的翹曲應(yīng)力數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供良好的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而得出混凝土試件9在溫度差異條件下的翹曲3變形與翹曲應(yīng)力變化規(guī)律。
[0024]本裝置的工作過程:
[0025]打開側(cè)門17，將已成型的試件9經(jīng)硅膠保溫帶10包裹后插入測量室分隔板12的試件孔中，用絕熱塞頭7塞住，關(guān)閉側(cè)門17。通過控制面板16控制加熱器14、加濕器15和冷凝器13，為兩個空間提供不同的溫濕度和風(fēng)力環(huán)境，并通過顯示器顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
[0026]開始實(shí)驗時，由于兩個空間的溫濕度及風(fēng)速設(shè)定不同，混凝土試件9兩面將發(fā)生不同程度的翹曲變形。當(dāng)某一空間的溫濕度超過試驗的設(shè)定值時，操作人員可通過鍵盤進(jìn)行調(diào)整。各傳感器采集的數(shù)據(jù)和光柵測量裝置11采集的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)計算提供良好的數(shù)據(jù)支持。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括箱體(I)，箱體(I)中由水平隔板(2)分隔為上層的測量室和下層的環(huán)境室； 測量室由豎直設(shè)置的帶有試件孔的分隔板(12)分隔為兩個大小相同的空間，每個空間的側(cè)壁上設(shè)置有側(cè)門(17);每個空間的頂部均安裝有濕度傳感器(4)、溫度傳感器(3)和照明燈(5)，在每個空間中還安裝有光柵測量裝置(11)和鼓風(fēng)機(jī)(6)； 試件孔中安裝有試件(9)，試件(9)中埋設(shè)有應(yīng)力傳感器(8)，試驗外部包裹有硅膠保溫帶(10)； 環(huán)境室中設(shè)置有加熱器(14)、冷凝器(13)和加濕器(15)，加熱器(14)、冷凝器(13)和加濕器(15)通過管道分別與兩個空間連接； 在箱體(I)外壁上設(shè)置控制面板(16)，所述的濕度傳感器(4)、溫度傳感器(3)、應(yīng)力傳感器(8)、加熱器(14)、冷凝器(13)、加濕器(15)和鼓風(fēng)機(jī)(6)均連接至控制面板(16)。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述的控制面板(16)包括鍵盤和帶有顯示器的處理器，溫度傳感器(3)、濕度傳感器(4)和應(yīng)力傳感器(8 )均連接處理器，加熱器(14 )、冷凝器(13 )、加濕器(15 )和鼓風(fēng)機(jī)(6 )均連接鍵盤。
3.如權(quán)利要求2所述的混凝土溫度差異應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述的處理器上連接有USB接口。
【文檔編號】G01N25/00GK203616272SQ201320834608
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】孫增智, 常賀, 陳拴發(fā), 石強(qiáng), 劉偉, 易卉, 張奔 申請人:長安大學(xué)