一种试验装置的制作方法

本实用新型属于建筑材料试验技术领域，更具体地说，是涉及一种试验装置。

背景技术：

在现代工程建设中，混凝土耐久性在铁路、公路、房建、水利、电力、港口等各个建设领域被越来越多的重视起来。而在混凝土的耐久性试验方法中，依据《混凝土耐久性试验方法》(GB/T 50082-2009),混凝土抗硫酸盐侵蚀试验是检测时间最长、需要人花费精力最多的检测项目，其检测时间最多需要150天，需要每天都对混凝土试件进行浸泡(15h)、风干(1h)、烘干(6h)、冷却(2h)这样的一个操作循环。

现有的技术只是简单地将烘箱、水箱和水泵结合起来，再加上一个制冷用压缩机就组成了一个混凝土抗硫酸盐侵蚀试验箱，这种设备虽然可以实现自动浸泡、风干、烘干，但是该仪器有以下几大缺点：1.功能单一。只能进行混凝土抗硫酸盐侵蚀试验，无法进行集料坚固性等其他硫酸盐浸泡试验；2.该仪器只能在每天特定时间新增试件(即每个循环的冷却时间)，这样有很大可能因其他意外情况使需试验的试件超龄期而导致试件作废；3.浪费资源。在试验数量少时，仪器也只能按照最大功率运转，而且配制所需的药品不能减少，这无疑会造成很多资源上的浪费；4.水泵、加热器等装置直接接触试验溶液，增大了故障的发生几率和因溶液过多的接触非试验环境而造成的误差；5.误差较大。在试验浸泡阶段结束后，溶液会排出试验箱，等待下一次浸泡开始再次注入。这期间溶液温度会变化到与外部环境温度一致，这时如果外部温度过高或过低，再加上溶液量较大(一般在0.3～0.4m³左右)，此时溶液再次注入试验箱开始浸泡时，就会有十几分钟到一个小时的时间溶液的温度无法达到试验要求，这就给试验造成了不小的误差；6.占用其他仪器设备。在试验前两天试件需要在烘箱中以80±5℃的温度烘干两天，而其他试验需要烘干的温度一般为105±5℃，这就相当于在试件烘干的两天中，该烘箱无法进行其他试验，浪费试验资源。

同时，在工程建设中，作为反应集料抗硫酸盐腐蚀能力一项指标，集料的坚固性也是各类型工程中混凝土用集料进行型式检验的必检项目，现有设备虽然具备浸泡和烘干功能，但是该仪器有如下三个缺点：1.该类仪器不仅体积较大，而且每次只能进行一组试验，不具备同时进行多批次试验的能力；2.误差较大。在试验浸泡阶段结束后，溶液会排入到溶液储藏箱，等待下一次浸泡开始再次注入。但是因为溶液储藏箱没有温度调节能力，在试样烘干期间溶液温度会变化到与外部环境温度一致，这时如果外部温度过高，溶液再次注入试验箱开始浸泡时，就可能会有十几分钟甚至几十分钟的时间溶液的温度无法达到试验要求(每次集料浸泡时间才4h)给试验造成很大误差；因为试验所用溶液为饱和溶液，如果溶液温度降低，就会导致溶液在储藏箱内结晶，这样不仅会出现结晶堵塞管道的问题，而且会出现因结晶后的溶液浓度降低而导致试验出现极大误差的严重后果；3.容易发生仪器故障。由于水泵、水管、加热管、冷却管等装置直接接触硫酸钠饱和溶液，这些装置极易发生因积液结晶和腐蚀所引起的故障，甚至使仪器报废。

同样的，在道砟、岩石、岩土的坚固性试验中，也都没有具备全自动、多批次同时试验能力的设备。所以现有设备由于不能同时提供不同的环境温度，不能同时进行多组或多种试验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种试验装置，以解决现有技术中存在的同一套试验装置无法同时提供不同温度的流体，不能调节多组或多种试验环境温度的的技术问题，具有结构简单、能够提供不同温度的流体以便于同时进行多组或多种试验的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种试验装置，包括用于对至少两股流体进行调温的流体调温装置，所述流体调温装置包括用于容纳换热液的腔体和至少两个用于通过所述流体的调温管道，两个所述调温管道长度不同，且均位于所述腔体内，所述调温管道上设有用于调节流量的调节阀。

进一步地，前述的试验装置中，还包括位于所述腔体内的换热管和用于为所述换热液制冷或制热的调温设备，所述调温设备与所述换热管连通。

进一步地，前述的试验装置中，所述流体为气体，所述试验装置还包括气泵和储气罐，所述气泵与所述储气罐连通，所述储气罐分别与所述调温管道连通。

进一步地，前述的试验装置中，所述流体为气体，所述试验装置还包括若干用于进行试验的试验模块，所述试验模块上设有所述气体进入的进风口，所述调温管道与所述进风口连通。

进一步地，前述的试验装置中，所述试验模块包括用于盛装试件并进行试验的试验箱、用于储存试验溶液的溶液储箱以及连接所述试验箱和所述溶液储箱并用于输送试验溶液的输液通道；所述溶液储箱位于所述试验箱的下方，所述输液通道上端连接所述试验箱的底部并连通所述试验箱，所述输液通道下端连接所述试验箱的上部并连通所述试验箱；所述试验箱和所述溶液储箱上设有用于将所述溶液储箱内的试验溶液压入所述试验箱的压液机构。

进一步地，前述的试验装置中，所述输液通道下端包括输液管，所述输液管位于所述溶液储箱内部，并延伸至所述溶液储箱的中部或下部；所述压液机构包括位于所述溶液储箱上并用于向所述溶液储箱内压入气体的第二进气管以及用于保证所述试验箱内气压在一定范围的第一平压结构。

进一步地，前述的试验装置中，所述输液通道上还设有第一阀门，在所述输液通道沿试验箱至溶液储箱的方向上，所述第一阀门之后还设有用于排空所述第一阀门之后积存的试验溶液的排空机构。

进一步地，前述的试验装置中，所述排空机构包括位于所述输液通道下端的输液漏斗，所述输液漏斗小口端连接有输液管，所述输液管延伸至所述溶液储箱的中部或下部，所述输液漏斗大口端与所述溶液储箱上部密封连接，形成膨大腔，输液通道下端连通所述膨大腔，所述膨大腔侧壁还设有进气通道，所述进气通道上设有第二阀门。

进一步地，前述的试验装置中，所述试验箱内设有液位传感器和温度传感器，所述溶液储箱内设有温度传感器和PH值探头。

进一步地，前述的试验装置中，所述试验箱上设有用于使所述气体进入的第一进气管，所述试验箱上设有烘干器，所述溶液储箱上还设有加热器和用于调节试验溶液温度用的气体进入所述溶液储箱的第二进气管。

进一步地，前述的试验装置中，所述试验模块还包括用于承托所述试验箱和所述溶液储箱的支撑架，所述支撑架与所述试验箱之间设有用于将所述试验箱平移的第一抽屉结构，所述支撑架与所述溶液储箱之间设有用于将所述溶液储箱平移的第二抽屉结构。

进一步地，前述的试验装置中，所述试验箱内还设有用于承托试件的试件架，所述试件架上设有用于承接试件落渣的接渣盘。

本实用新型提供的试验装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型分别向至少两个调温管道中通入流体时，流过调温管道的流体会与换热液交换热量，由于不同的调温管道长度不同，相同流速的流体与换热液换热的时间不同，换热量也不同，而调节阀又控制了流体的流速，不同的调温管道与调节阀配合使用，能够输出不同温度的流体，以供试验使用。本实用新型解决了现有技术中存在的同一套试验装置无法同时提供不同温度的流体，不能调节多组或多种试验环境温度的的技术问题，且整体结构简单，能够提供不同温度的流体以便于同时进行多组或多种试验的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的试验装置的试验模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的试验装置的试验模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的试验装置的流体调温装置的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10-试验箱；11-进风口；12-第一排气管；

20-溶液储箱；21-第二进气管；22-第二排气管；23-活塞；

30-输液通道；31-输液管；32-第一阀门；33-输液漏斗；

34-膨大腔；35-进气通道；36-第二阀门；

41-液位传感器；42-温度传感器；43-PH值探头；

51-烘干器；52-加热器；

60-流体调温装置；61-腔体；62-调温管道；63-调节阀；

64-气泵；65-储气罐；66-调温设备；67-控制柜；68-计算机；69-换热管；

70-支撑架；71-第一抽屉结构；72-第二抽屉结构；

80-试件架；81-接渣盘；

90-试件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1和图4，现对本实用新型提供的一种试验装置进行说明。所述试验装置，包括用于对至少两股流体进行调温的流体调温装置60，所述流体调温装置60包括用于容纳换热液的腔体61和至少两个用于通过所述流体的调温管道62，两个所述调温管道62长度不同，且均位于所述腔体61内，所述调温管道62上设有用于调节流量的调节阀63。

本实用新型提供的试验装置，与现有技术相比，分别向至少两个调温管道62中通入流体时，流过调温管道62的流体会与换热液交换热量，由于不同的调温管道62长度不同，相同流速的流体与换热液换热的时间不同，换热量也不同，而调节阀63又控制了流体的流速，不同的调温管道62与调节阀63配合使用，能够输出不同温度的流体，以供试验使用。本实用新型解决了现有技术中存在的同一套试验装置无法同时提供不同温度的流体，不能调节多组或多种试验环境温度的的技术问题，且整体结构简单，能够提供不同温度的流体以便于同时进行多组或多种试验的特点。

进一步地，请参阅图4，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，还包括位于所述腔体61内的换热管69和用于为所述换热液制冷或制热的调温设备66，所述调温设备66与所述换热管69连通。

如图4所示，在本实用新型的一种具体实施例中，流体调温装置60包括腔体61和位于腔体61两侧的调温管道62，腔体61中部还设有用于对腔体61进行调温的换热管道69，换热管道69连接制冷或制热的调温设备66。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述流体为气体，所述试验装置还包括气泵64和储气罐65，所述气泵64与所述储气罐65连通，所述储气罐65分别与所述调温管道62连通。

进一步地，请参阅图1以及图2和图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述试验装置还包括若干用于进行试验的试验模块，所述试验模块上设有所述气体进入的进风口，所述调温管道62与所述进风口连通。通过流体调温装置60的气体可以是用于对试验溶液进行顶推和调温作用的气体，此时进风口可以是第二进气管21，也可以是第一进气管11，还可以是第一进气管11和第二进气管21。

进一步地，请一并参阅图2和图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述试验模块包括用于盛装试件90并进行试验的试验箱10、用于储存试验溶液的溶液储箱20以及连接所述试验箱10和所述溶液储箱20并用于输送试验溶液的输液通道30；所述溶液储箱20位于所述试验箱10的下方，所述输液通道30上端连接所述试验箱10的底部并连通所述试验箱10，所述输液通道30下端连接所述试验箱10的上部并连通所述试验箱10；所述试验箱10和所述溶液储箱20上设有用于将所述溶液储箱20内的试验溶液压入所述试验箱10的压液机构。优选地，试验箱10和溶液箱20外壳均设有保温、隔热、防火功能的防火保温棉。

使用时，压液机构使试验溶液从试验箱10经由输液通道30进入溶液储箱20内，浸没试件90；浸没时间达标后，压液机构放松，试验溶液可以通过重力直接从试验箱10经由输液通道30流回溶液储箱20。

本实用新型提供的试验装置，解决了现有技术中存在的盐溶液容易结晶导致管路堵塞进而导致整个试验失败的技术问题，具有盐溶液不易在管路中结晶且能够进行多种试验的特点。与现有技术相比，整个装置只有试验箱10和溶液储箱20以及输液通道30接触试验溶液，且通过将试验箱10和溶液储箱20上下布置尽量缩短输液通道30的长度，减少输液通道30的转角以及处于横向或斜向的输液通道30的数量，避免试验溶液结晶后沉淀在输液通道30的侧壁造成堵塞；同时通过压液机构而非泵送机构使试验溶液对试验箱10内的试件90进行浸没，避免了试验溶液对水泵等其他设备的腐蚀；另外，试验溶液通过输液通道30流入或流出试验箱10时，都会对输液通道30的侧壁进行冲洗，进一步避免试验溶液结晶后沉淀在输液通道30的侧壁造成堵塞。本实用新型可以在抗硫酸盐侵蚀试验、集料的坚固性试验等多种需要浸没的试验中使用，使用简单方便。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述输液通道30下端包括输液管31，所述输液管31位于所述溶液储箱20内部，并延伸至所述溶液储箱20的中部或下部；所述压液机构包括位于所述溶液储箱20上并用于向所述溶液储箱20内压入气体的第二进气管21以及用于保证所述试验箱10内气压在一定范围的第一平压结构。具体地，第一平压结构可以是试验箱10上的第一排气管12，也可以是气球或气罩等结构。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述输液通道30下端包括输液管31，所述输液管31位于所述溶液储箱20内部，并延伸至所述溶液储箱20的中部或下部；所述压液机构包括位于所述试验箱10上并用于抽排所述试验箱10内气体的第一排气管12以及用于保证所述溶液储箱20内气压在一定范围的第二平压结构。具体地，第二平压结构可以是第二排气管22，也可以是气球或气罩等结构。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述压液机构包括位于所述溶液储箱20内部的活塞23和位于所述试验箱10上用于保证所述试验箱10内气压在一定范围的第三平压结构。具体地，第一平压结构可以是试验箱10上的进风口和第一排气管12，也可以是气球或气罩等结构。

进一步地，作为本发明提供的抗盐类侵蚀试验装置的一种具体实施方式，所述压液机构包括位于所述溶液储箱20内部的气球或气囊以及用于向所述试验箱10内提供正压或负压的调压结构。在本实用新型的一种具体实施例中，使用时，通过调压结构向试验箱10内充气提供正压，使气球或气囊内气体压缩，体积缩小，进而将试验箱10内试验溶液压入溶液储箱20中；调压结构释放压力后，试验溶液再次从溶液储箱20进入试验箱10内。在本实用新型的另一种具体实施例中，通过调压结构向试验箱10内吸气提供负压，使气球或气囊体积变大，进而将溶液储箱20内试验溶液进入试验箱10中；调压结构释放压力后，试验溶液再次从试验箱10进入溶液储箱20内。

使用中，通过流体调温装置60的气体可以是用于对试验溶液进行顶推和调温作用的气体，此时进风口可以是第二进气管21，也可以是第一进气管11，还可以是第一进气管11和第二进气管21。当进风口为第一进气管11和第二进气管21时，溶液储箱20内的试验溶液通过第二进气管21进入的冷气降温，通过内部的加热器52升温；试验箱10内含有试验溶液后，试验箱10内的试验溶液通过第一进气管11进入的冷气降温，通过内部的烘干器51升温。

进一步地，请一并参阅图2和图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述输液通道30上还设有第一阀门32，在所述输液通道30沿试验箱10至溶液储箱20的方向上，所述第一阀门32之后还设有用于排空所述第一阀门32之后积存的试验溶液的排空机构，以避免试验溶液在输液通道30上结晶。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述排空机构包括位于所述输液通道30下端的输液漏斗33，所述输液漏斗33小口端连接有输液管31，所述输液管31延伸至所述溶液储箱20的中部或下部，所述输液漏斗33大口端与所述溶液储箱20上部密封连接，形成膨大腔34，输液通道30下端连通所述膨大腔34，所述膨大腔34侧壁还设有进气通道35，所述进气通道35上设有第二阀门36。输液漏斗33形成的膨大腔34一方面可以便于通过进气通道35排空输液通道30内的试验溶液，另一方面由连通了输液通道30和输液管31，能防止对试验溶液的结晶聚集，防止管路堵塞。

进一步地，请一并参阅图2和图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述试验箱10内设有液位传感器41和温度传感器42，所述溶液储箱20内设有温度传感器42和PH值探头43。液位传感器41高度优选高于试件90三公分，以便在满足试验要求的情况下，当试验箱10内的试验溶液上升至液位传感器41处后，即停止液面继续上升，避免因难以判断液面位置而导致试验溶液溢出。温度传感器42用于测量试验箱10和溶液储箱20内的温度以及试验溶液的温度，便于整个试验对温度的控制。PH值探头43用于测量试验溶液的PH，以便于保证试验的准确度。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述试验箱10上设有用于使所述气体进入的第一进气管，所述试验箱10上设有烘干器51，所述溶液储箱20上也设有加热器52和用于为溶液储箱20内提供降温的冷风的第二进气管21。烘干器51用于对试件90进行烘干和调节溶液温度，而加热器52配合从第二进气口21吹入的低温空气一起用于调节试验溶液的温度，保证其在合理的范围内，以使试验溶液进入试验箱10之前就达到预定温度，提高试验的精度。烘干器51和加热器52位于试验箱10和溶液储箱20内部时，需要与试验溶液隔绝，以避免腐蚀；烘干器51和加热器52位于试验箱10和溶液储箱20外部时，优选位于试验箱10和溶液储箱20的底部。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，还包括控制柜67和计算机68，上述的管道上均设有电控阀门，上述的阀门类机构也都是电控装置，上述的电控装置和传感器及探头等均与控制柜67和计算机68连接，以便于通过计算机68的分析和调控自动控制整个试验流程。

进一步地，请一并参阅图2和图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述试验模块还包括用于承托所述试验箱10和所述溶液储箱20的支撑架70，所述支撑架70与所述试验箱10之间设有用于将所述试验箱10平移的第一抽屉结构71，所述支撑架70与所述溶液储箱20之间设有用于将所述溶液储箱20平移的第二抽屉结构72。

进一步地，请一并参阅图2和图3，作为本实用新型提供的试验装置的一种具体实施方式，所述试验箱10内还设有用于承托试件90的试件架80，所述试件架80上设有用于承接试件落渣的接渣盘81。

在本实用新型的一种具体实施例中，试验装置包括电脑、控制柜67、制冷压缩机、内部设有多条调温管道62的流体调温装置60、气泵64、储气罐65、以及若干试验模块。由储气罐65输出压缩空气分别进入不同的调温管道62，通过流体调温装置60同时将空气进行调温并输送到试验模块，来为不同的试验(混凝土抗硫酸盐侵蚀和集料等材料的坚固性试验)提供低温空气和动力。试验模块包括带盖的试验箱10和带盖的溶液储箱20，在其他设备的性能和功率足够的情况下，根据需要增加任意数量的试验模块。本实用新型可以使其他设备分别与每一个试验模块连接，从而对每一个试验模块单独进行控制。本实用新型通过采集溶液的水位、温度、PH值的数据，利用低温压缩空气及位于试验箱内或位于实验箱外的加热器52实现对试样的浸泡、风干、烘干、冷却(集料的步骤为：浸泡、烘干、冷却)，同时还最大限度的减少了水泵、加热器等辅助设施与硫酸盐溶液的接触，从而减少仪器故障的发生几率，降低因溶液过多的接触非试验环境而造成的误差。本实用新型采用低温压缩空气试作为试验降温的手段，为了保证仪器可以同时进行混凝土(要求试验温度为25～30℃)和集料(要求试验温度为20～25℃)硫酸钠溶液浸泡试验，特别设计了一个流体调温装置60。流体调温装置60通过采用不同长度的调温管道62、并用调节阀63控制调温管道62的不同进气量来实现同时输出两种不同温度的压缩空气的目的。溶液储箱20还设置了制冷和制热系统，使溶液在开始浸泡前就达到试验温度，避免了由此产生的试验误差。本实用新型通过二级供液的方式来完成溶液在试验箱和溶液储藏箱之间的流转，这种方法有效的解决了传统导液方式常常出现的管内积液和管内结晶的问题。

本实用新型设计新颖、功能多样，优选的模块化设计，使仪器不再需要烘箱配合使用，同时也使仪器不仅可以在试验较少时可以只运行需要数量的试验模块，也可以在需要时随时接纳新增试验甚至临时增加少量的试验模块用以试验。本实用新型通过设置流体调温装置60，结合模块化设计，使仪器可以同时进行混凝土抗硫酸盐侵蚀试验和集料等材料的坚固性试验，实现了各个试验独立运行、互不影响。同时，以空气做为介质为试验提供必要的动力和低温空气，有效的避免了过多的辅助设备接触试验溶液，极大的减少了仪器的故障率。另外，使用了独创的二级供液方式，有效的解决了管内积液问题，极大的减少了仪器的故障率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。