专利名称：测量混凝土试体膨胀率的智能比长仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量混凝土试体膨胀率的装置。也可用于测量其它非金属材料试体膨胀(收缩)量。
背景技术：
目前都使用千分表测量仪测量混凝土试体的膨胀(收缩)系数，其结构由支架，千分表组成。混凝土脱模后1小时安装在支架上用千分表测量初始长度，然后放入养护水中保养7天或21天。在养护过程中要每一小时从水中拿出试体进行膨胀量或收缩量测量，每次测量结束后再重新将试体安装到支架上。每测量一次都要重新校准仪器，最终由人工根据所取数据计算出试体的限制膨胀率。这种测量方法的不足是人工采样离散性大，数据重复性差，测量精度低，不能连续测量混凝土试体的膨胀(收缩)量。由于测量繁琐，数据采样少无法准确地反映试体膨胀的内在规律。并且在试体拿出水面的时间里就已经影响了试体真实膨胀率的变化。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种采样数量多、数据重复性好、测量精度高、能连续测量混凝土试体的膨胀(收缩)量的混凝土试体膨胀率测量装置。
本实用新型的技术方案是一种测量混凝土试体膨胀率的智能比长仪，其特征在于，(1)有一个水槽11，在水槽11内平置着底座2，有1～10个与底座2垂直连接的支架，每个支架上可固定2块试体，每个支架由支杆1、导向板4和传感器夹具6组成，每根支杆1的下端与底座2垂直连接，导向板4位于每根支杆1的下部并与支杆1牢固连接，导向板4上有两个开口向外的对称的V型槽，该V型槽的开口角度与混凝土试体10一个角的角度相同，传感器夹具6是一根两端带有垂直通孔的横梁，在横梁中间有横向通孔，螺钉7穿过该横向通孔与位于支杆1上端的横向螺纹孔啮合，在传感器夹具6两端的侧面各有一个与上述垂直通孔贯通的螺纹孔，传感器固定螺钉9拧在该螺纹孔中，在上述每个垂直通孔内安装着一个传感器8，每个传感器8与下面导向板4上的一个V型槽对应；(2)有一个由电路转换接口13、计算机14和显示屏15组成的监测装置，所有的传感器输出导线12与电路转换接口13的输入端连接，电路转换接口13插在计算机14的扩展槽上，显示屏15与计算机14连接。
本实用新型的优点是第一、采样数量多，能同时监测多个试体；第二、数据重复性好、测量精度高，能每秒采样一次，可在计算机上显示出当前试体膨胀(收缩)量状态，每小时记录一次测量数据并可实时显示试体膨胀(收缩)量趋势图，测量精度误差小于1.5微米，重复性小于1微米。第三、能连续测量混凝土试体的膨胀(收缩)量，实现了无人值守自动测量。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中导向板4的一个实施例的结构示意图。图2是图1的A向视图。
图3是本实用新型监测装置的主程序流程图。
图4是本实用新型监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。本实用新型机械部分的结构参见图1。有一个水槽11，在水槽11内平置着底座2，有1～10个与底座2垂直连接的支架。例如有3个支架，可以同时监测2组6个试体。每个支架由支杆1、导向板4和传感器夹具6组成，每根支杆1的下端与底座2垂直连接。连接的方式可以是螺纹连接，例如在支杆1的下端加工螺纹，在底座2的相应位置加工螺纹孔，通过螺纹实现连接。也可以在底座2上固定支杆座，再把支杆1固定在支杆座上。也可以将支杆直接焊接在底座2上。支杆之间要留有足够的空隙，以便放置试体10。导向板4位于每根支杆1的下部并与支杆1牢固连接，导向板4上有两个开口向外的对称的V型槽，该V型槽的开口角度与混凝土试体10一个角的角度相同。混凝土试体10放在V型槽内。传感器夹具6是一根两端带有垂直通孔的横梁，在横梁中间有横向通孔，螺钉7穿过该横向通孔与位于支杆1上端的横向螺纹孔啮合。在传感器夹具6两端的侧面各有一个与上述垂直通孔贯通的螺纹孔，传感器固定螺钉9拧在该螺纹孔中，在上述每个垂直通孔内安装着一个传感器8，每个传感器8与下面导向板4上的一个V型槽对应。
本实用新型监测装置的结构参见图4，有一个由电路转换接口13、计算机14和显示屏15组成的监测装置，所有的传感器输出导线12与电路转换接口13相应的输入端连接，电路转换接口13是一个模数转换器，电路转换接口13插在计算机14的扩展槽上，显示屏15与计算机14连接。传感器8采用市售成品，例如NS-WY01型，电路转换接口13可采用市售的AC1451。计算机为通用计算机。
本实用新型中所说的导向板4的结构为下述结构之一导向板4是一个水平截面为矩形的六面体，在其上下表面的中心有一个内径略大于支杆1直径的垂直通孔，在导向板4的外侧面上有一个与上述垂直通孔贯通的水平螺纹孔，在该水平螺纹孔中拧着固定螺钉5，在导向板4的左、右侧面上各有一个V型槽。
参见图2，导向板4由两块形状相同、相对支杆1对称放置的夹板组成，每块夹板由中部的平板和两端的外翻板组成，在中部平板的垂直中心线上有两个通孔，支杆1与上述两个通孔对应的位置也有通孔，通过螺钉、螺母将两块夹板固定在支杆1上，两块夹板两端的外翻板构成V型槽。
图3是本实用新型监测装置的主程序流程图。对流程图的说明待试体夹固好后，开机进入主画面，此时时钟程序每秒发出一个数据采样命令，主程序判断到采样命令后，读取A/D接口电压数据，经处理换算成长度后显示在主画面上。主程序继续判断测量的时间是否到了整点时间，若到了则存数据后，继续判断是否有采样命令。若整点时间未到则继续判断是否采样命令。若没有采样命令，则判断是否有选择菜单的命令，若没有则继续判断是否有采样命令；若有选择菜单命令则进入所选择的菜单功能。系统菜单共有五个功能1、系统标定，即对传感器进行标定。
2、测初始值，即开始测量前进行初值测量。
3、曲线图，即实时显示测量数据曲线。
4、测量结果，即实时显示数据报表。
5、文件拷贝，即将测量的最后结果以数据文件的形式输出。该文件可用于图形显示及打印。
依据中华人民共和国建材行业标准JC 476-2001《混凝土膨胀剂》附录A(混凝土膨胀剂的限制膨胀率实验方法)，数据处理的公式为ϵ=L1-LL0×100]]>式中ε-限制膨胀率，％；L1-所测龄期的限制试体长度，mm；L-限制试体初试长度，mm；L0-限制试体的基长，140mm。
本实用新型的使用方法是把支杆1放在底座2上，用支杆固定螺母3固定。导向板4放在支杆1上用导向板固定螺钉5固定。把传感器固定夹具6用夹具固定螺钉7固定。把传感器8放入传感器夹具6上用传感器固定螺钉9固定。把混凝土试体10靠在导向板4上，调整好传感器8的位置，使传感器的测量端与混凝土试体10的上表面相接触，确定初始测量值，然后把整个支架放入水槽11中。开启监测装置，传感器8监测到的电信号输送到电路转换接口13，计算机14接受到数字信号后经计算处理，在显示屏15上显示出测量数据和曲线图。传感器输出的所有位移电信号经电路转换接口处理变成计算机可接受的数字信号，计算机把接受到的位移信号经软件系统处理后分别按试体编号计算出其限制膨胀率并实时显示测量过程曲线图，工作人员可随时查看任何一块试体的数据和曲线图。测试周期完成后可以按组打印试体整个测试周期的数据和曲线图。
使用本实用新型测量混凝土试体的膨胀(收缩)量，可将多组(每组三块试体)试体一次固定在支架上测量初始长度，然后放在养护水中同时进行连续7天或21天的自动测量，由计算机显示测量结果。由于无需把试体拿出水面测量，保证了混凝土试体长度变化的真实性，使测量精度误差小于1.5微米，重复性小于1微米。可以通过计算机直观地看到试体每一时段的膨胀(收缩)量。
权利要求1.一种测量混凝土试体膨胀率的智能比长仪，其特征在于，(1)有一个水槽[11]，在水槽[11]内平置着底座[2]，有1～10个与底座[2]垂直连接的支架，每个支架上固定2块试体，每个支架由支杆[1]、导向板[4]和传感器夹具[6]组成，每根支杆[1]的下端与底座[2]垂直连接，导向板[4]位于每根支杆[1]的下部并与支杆[1]牢固连接，导向板[4]上有两个开口向外的对称的V型槽，该V型槽的开口角度与混凝土试体[10]一个角的角度相同，传感器夹具[6]是一根两端带有垂直通孔的横梁，在横梁中间有横向通孔，螺钉[7]穿过该横向通孔与位于支杆[1]上端的横向螺纹孔啮合，在传感器夹具[6]两端的侧面各有一个与上述垂直通孔贯通的螺纹孔，传感器固定螺钉[9]拧在该螺纹孔中，在上述每个垂直通孔内安装着一个传感器[8]，每个传感器[8]与下面导向板[4]上的一个V型槽对应；(2)有一个由电路转换接口[13]、计算机[14]和显示屏[15]组成的监测装置，所有的传感器输出导线[12]与电路转换接口[13]的输入端连接，电路转换接口[13]插在计算机[14]的扩展槽上，显示屏[15]与计算机[14]连接。
2.根据权利要求1所述的智能比长仪，其特征在于，所说的导向板[4]的结构为下述结构之一(1)导向板[4]是一个水平截面为矩形的六面体，在其上下表面的中心有一个内径略大于支杆[1]直径的垂直通孔，在导向板[4]的外侧面上有一个与上述垂直通孔贯通的水平螺纹孔，在该水平螺纹孔中拧着固定螺钉[5]，在导向板[4]的左、右侧面上各有一个V型槽；(2)导向板[4]由两块形状相同、相对支杆[1]对称放置的夹板组成，每块夹板由中部的平板和两端的外翻板组成，在中部平板的垂直中心线上有两个通孔，支杆[1]与上述两个通孔对应的位置也有通孔，通过螺钉、螺母将两块夹板固定在支杆[1]上，两块夹板两端的外翻板构成V型槽。
专利摘要本实用新型涉及一种测量混凝土试体膨胀率的装置。也可用于测量其它非金属材料试体膨胀(收缩)量。它有水槽11、底座2、与底座2垂直的支架，每个支架由支杆1、导向板4和传感器夹具6组成，传感器8固定在传感器夹具6上；有一个由电路转换接口13、计算机14和显示屏15组成的监测装置。本实用新型采样数量多、数据重复性好、测量精度高、能连续测量。
文档编号G01N25/16GK2708306SQ200420066179
公开日2005年7月6日 申请日期2004年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者马云涛, 陈式经, 王亚林 申请人:北京邦鑫佳业技术有限公司