混凝土耐高温及抗冻性测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑材料试验仪器，尤其涉及一种混凝土耐高温及抗冻性测试装置。
【背景技术】
[0002]众所周知，混凝土是用量最大、使用范围最广的建筑结构材料，广泛应用于楼房、地铁、桥梁、公路和管道等建筑物。随着混凝土应用越来越广泛，对混凝土提出了更高的要求。混凝土在使用过程中会受到各种因素的破坏，混凝土决定了工程的使用寿命，因此混凝土的性能越来越受到人们的重视。耐高温及抗冻性是混凝土性能的重要指标，为了检测混凝土试件的耐久性，需要模拟一年四季的冷暖变化环境对混凝土试件进行测试，这称为冻融试验。目前，在试验室中进行冻融试验所采用的装置不能保证温度均匀，而且温度调节起来相对繁琐，这样就难以获得准确的试验数据。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、易于操作、自动化程度高、易于调节温度并确保温度均匀的混凝土耐高温及抗冻性测试装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:混凝土耐高温及抗冻性测试装置，包括密闭箱体，密闭箱体内表面设有保温层，密闭箱体顶部设有控制器、制冷送风机构和安装架，密闭箱体内设有风量转动调节机构和位于风量转动调节机构四周均匀布置的至少四个冻融测试系统；
每个冻融测试系统均包括设在密闭箱体底部的支架和设在密闭箱体侧壁上部的温度传感器，支架上设有钢丝网制成的试验箱，密闭箱体底部设有下电加热器，密闭箱体顶部内壁上设有上电加热器；
风量转动调节机构包括外套管、内套管和伺服电机，外套管上下两端分别与密闭箱体顶部和底部连接，内套管同轴向设在外套管内，伺服电机位于外套管内并固定在密闭箱体底部，伺服电机的主轴通过联轴器同轴向连接有安装柱，安装柱外径与内套管内径相等，内套管下端插设在安装柱内并与联轴器接触，内套管与安装柱之间通过沿水平径向方向的安装螺钉固定连接；外套管上均匀设有外弧形孔，内套管上均匀设有内弧形孔，外弧形孔与内弧形孔均水平设置且一一对应；外套管内壁与内套管外壁之间具有间隙，外套管内壁上设有定位环和位于定位环上侧的滑套，滑套外壁与外套管内壁紧固配合，滑套内壁与内套管外壁间隙配合；
制冷送风机构包括壳体，壳体内设有盒体以及位于盒体顶部的制冷压缩机、冷凝器、冷凝散热器、节流阀、调风电机和涡轮风机，盒体内设有蒸发器和用于调节盒体内通风截面积大小的风门，风门中部垂直设有转动连接在盒体上的转轴，调风电机的主轴与转轴传动连接，冷凝散热器设在冷凝器上，壳体上设有邻近制冷压缩机的散热进风窗和邻近冷凝散热器的散热出风窗，制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器和制冷压缩机顺次通过管道连接，壳体上设有与涡轮风机进风口连接的冷却进风口，盒体上设有与涡轮风机出风口连通的入风口，风门位于入风口和蒸发器之间；盒体上在邻近蒸发器的一端连接有导风罩，导风罩的出口连接有伸出壳体的柔性软管，柔性软管上设有钳式风速调节机构，安装架上可拆卸连接有直管接头，直管接头垂直设置，直管接头上端通过弯管接头与柔性软管连接，内套管上端穿过密闭箱体顶部同轴向伸入到直管接头内，直管接头与内套管之间设有转动密封结构；密闭箱体顶部设有内套管外壁密封配合的密封圈；
钳式风速调节机构包括垂直设置的固定板，固定板一侧表面设有调节电机和沿垂直方向设置的方管，调节电机的动力输出端传动连接有齿轮，方管侧部在齿轮和调节电机外设有箱体，方管内滑动连接有齿条，方管侧部设有与方管内部连通的缺口，齿轮一侧伸入到缺口内并与齿条啮合连接，齿条上端同轴向连接有推拉杆，推拉杆上端连接有滑动架，固定板上部铰接有后夹板和前夹板，后夹板下端前侧设有后导轨，前夹板下端后侧设有前导轨，后导轨和前导轨下端之间的距离大于后导轨和前导轨上端之间的距离，后导轨和前导轨关于垂面前后对称且结构相同，滑动架后侧设有两个沿后导轨滑动的后滑块，滑动架前侧设有两个沿前导轨滑动的前滑块，后导轨前表面中部沿长度方向设有导向条，后滑块后侧中间设有与导向条滑动配合的导向槽；后夹板上端铰接有半圆形的后夹环，前夹板上端铰接有半圆形的前夹环，前夹环和后夹环的开口前后相对设置，柔性软管夹持在后夹环和前夹环之间，后夹板和前夹板之间通过拉伸弹簧连接，拉伸弹簧位于后夹板与固定板铰接点的下侧；
转动密封结构包括设在内套管上端外侧的上限位环和设在直管接头下端面的下限位环，下限位环通过紧固螺钉与直管接头可拆卸连接，上限位环和下限位环之间设有聚氨酯材质的密封套，密封套分别与内套管外壁和直管接头内壁滑动密封配合；
控制器设在密闭箱体内壁上，控制器通过控制电缆分别与温度传感器、上电加热器、下电加热器、调节电机、伺服电机、调风电机和涡轮风机连接。
[0005]所述内套管内壁沿轴向方向设有至少两道加强筋。
[0006]采用上述技术方案，本发明的具体测试过程如下:打开密闭箱体，掀开试验箱顶部的箱盖，将混凝土试件放置到试验箱内；进行抗冻性测试时，通过控制器控制制冷送风机构对试验箱进行送冷风，并通过温度传感器对试验箱内的温度进行监控，由于风量转动调节机构位于所有试验箱之间，这样可使每个试验箱保持基本相同的测试效果，保持恒定的冷冻时间为24小时左右，冷冻期间的温度控制在_30°C。冷冻试验结束后，可直接将混凝土试件取出进行测试，或者不拿出混凝土试件，直接升温到40°C左右，升温时，可开启上电加热器和下电加热器，保持24小时左右，然后再取出混凝土试件测试是否有粉碎情况。根据测试出来的数据可对混凝土制备工艺进行因地制宜地改进。采用自动控制的方式，适时进行监控，数据更加合理、科学、准确。
[0007]密闭箱体内壁的保温层起到尽可能避免密闭箱体内外进行热交换，降低能耗。本发明可对密闭箱体内进行温度调节，可对混凝土试件在不同温度的环境下进行测试，具体温度调节过程如下:开启涡轮风机，冷风中携带的灰尘或粉尘由过滤网预先过滤，盒体内的空气被制冷后，涡轮风机向盒体内吹风，气流经蒸发器被制冷，冷气通过导风罩、柔性软管、弯管接头、内套管、内弧形孔、外弧形孔后进入到密闭箱体内，对密闭箱体内正在试验的温度进行调节。
[0008]调风电机通过转轴驱动风门旋转，风门旋转可以调节盒体的通风截面积，从而调节了冷风的出风量，达到调节冷却效果的目的。
[0009]制冷送风机构的制冷原理如下:制冷压缩机把制冷剂由低温低压气体压缩成高温高压气体，再经过冷凝器冷凝成常温高压的液体，经节流阀节流后，则成为低温低压的液体。低温低压的液态制冷剂送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为高温低压的蒸汽，再次输送进制冷压缩机，从而完成制冷循环。
[0010]温度传感器用于监测密闭箱体内的温度，当密闭箱体内温度较低或较高时，可启动伺服电机和/或调节电机对送风量进行调节；启动伺服电机时，驱动内套管转动，由于内套管长度与密闭箱体高度相当，内套管内壁上设置的加强筋可增强内套管的扭矩，内套管转动，可调节内弧形孔与外弧形孔之间重合的大小，从而调节送风量的大小；启动调节电机时，后夹环和前夹环将柔性软管夹持，通过后夹环和前夹环之间的距离进行送风量调节。具体调节过程如下:通过操控调节电机，调节电机驱动齿轮转动，齿轮驱动与之啮合的齿条沿方管向右或向左移动，与齿条同轴的推拉杆推动或拉动滑动架向上或向下移动，在拉伸弹簧的作用下，后夹板上的后滑块和前夹板上的前滑块始终分别沿后导轨和前导轨滑动，推拉杆向上推时，滑动架向上移动，后导轨和前导轨之间的距离增大，在杠杆原理的作用下，后夹板上端的后夹环和前夹板上端的前夹环紧夹柔性软管，柔性软管的截面积变小，送风量减小，同理，推拉杆向下拉时，柔性软管的截面积变大，送风量增大，这样就可以调节对密闭箱体内的送风