一种混凝土性能检测方法及设备与流程

本发明涉及材料性能检测，具体涉及一种混凝土性能检测方法及设备。

背景技术：

1、传统的混凝土坍落度检测是将混凝土在坍落度桶中进行多次填充，然后将坍落度桶移除，通过检测混凝土样本的高度获得坍落度。在整个检测过程中均为人为控制装置，为了消除人为控制造成的误差，现有的坍落度检测装置如公开号为cn220730213u的坍落度检测装置，其设置了感应板用于感应接触到了混凝土并读取高度数值。这种感应板的感应原理可由传感器进行检测判断，例如可在感应板这种感应装置上设置压力传感器，利用压力传感器检测是否接触到了混凝土。但是在感应板移动过程中会因为移动产生一定的震动，这些震动会对压力传感器产生影响，导致反馈的压力信号出现噪声，导致压力信号受到噪声的影响无法及时准确的检测出对应时刻是否接触到了混凝土，进而导致坍落度检测不准确。

技术实现思路

1、为了解决现有技术在对混凝土进行坍落度检测时，对于自动化检测接触混凝土不准确进而导致坍落度检测出现误差的技术问题，本发明的目的在于提供一种混凝土性能检测方法及设备，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种混凝土性能检测设备，所述设备包括：坍落度桶、检测挡板、挡板移动装置以及坍落度检测模块；所述检测挡板上安装有高精度压力传感器；所述检测挡板安装在所述挡板移动装置上；所述挡板移动装置在所述坍落度桶完成混凝土填充并移除后，控制所述检测挡板向混凝土样本匀速移动，移动过程中所述高精度压力传感器实时将压力数据传输至所述坍落度检测模块；

3、所述坍落度检测模块实时获取压力数据，根据实时时刻的历史时刻对应的压力数据获得所述实时时刻的预测压力数据，根据实时时刻的压力数据与所述预测压力数据之间的差异判断实时时刻是否为混凝土接触时刻；根据混凝土接触时刻以及所述检测挡板的移动速度获得混凝土样本的坍落度。

4、进一步地，所述挡板移动装置由四个平行且垂直的导轨组成，通过导轨控制所述检测挡板竖直运动。

5、进一步地，所述预测压力数据的获取方法包括：

6、将所述实时时刻前一时刻作为参考时刻；根据所述参考时刻在时序上的大小获得自适应窗口尺寸和误差权重，根据所述自适应窗口尺寸以所述参考时刻作为终点在时序上构建自适应窗口；根据所述自适应窗口内的历史时刻下的预测压力数据和真实压力数据之间的差异获得数据误差；根据所述误差权重和所述数据误差确定最终误差，利用所述最终误差调整所述自适应窗口内的历史时刻下的平均真实压力数据，获得所述预测压力数据。

7、进一步地，所述自适应窗口尺寸的获取方法包括：

8、将所述参考时刻在时序上的大小利用预设函数进行映射后与预设初始尺寸相加，将相加结果进行取整，获得所述自适应窗口尺寸。

9、进一步地，所述误差权重的获取方法包括：

10、将所述参考时刻在时序上的大小与预设最大测试时长的比值进行归一化处理，获得所述误差权重。

11、进一步地，所述数据误差的获取方法包括：

12、将所述自适应窗口内的历史时刻下的预测压力数据和真实压力数据之间的差异的平均值作为所述数据误差。

13、进一步地，所述混凝土接触时刻的判断方法包括：

14、将实时时刻的压力数据与所述预测压力数据之间的差异归一化处理，获得判别指标；若所述判别指标大于预设判断阈值，则判 断实时时刻为混凝土接触时刻。

15、进一步地，所述根据混凝土接触时刻以及所述检测挡板的移动速度获得混凝土样本的坍落度，包括：

16、根据所述混凝土接触时刻与检测挡板开始移动时的初始时刻获得移动时长，根据所述移动时长和移动速度获得移动距离，根据检测挡板移动前的初始高度与所述移动距离获得所述坍落度。

17、进一步地，将所述判断阈值设置为0.85。

18、本发明还提出了一种混凝土性能检测方法，所述方法使用所述一种混凝土性能检测设备进行混凝土样本的坍落度检测。

19、本发明具有如下有益效果：

20、本发明实施例在检测挡板上安装高精度压力传感器，在检测挡板移动过程中实时向坍落度检测模块反馈压力数据。考虑到检测挡板在移动过程产生的震动噪声为一种在一个范围内随机分布的噪声，因此可基于预测的原理，根据历史时刻对应的压力数据获得预测压力数据，若检测挡板未触碰到混凝土，此时压力数据均可认为是有噪声产生，则预测压力数据和真实的压力数据会存在较小的差异；若检测挡板接触到混凝土产生压力，则在接触到的第一时刻会反馈一个明显较强的压力，因此可根据实时时刻的压力数据与预测压力数据之间的差异判断实时时刻是否为混凝土接触时刻，进而准确确定混凝土样本的坍落度。

技术特征：

1.一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述设备包括：坍落度桶、检测挡板、挡板移动装置以及坍落度检测模块；所述检测挡板上安装有高精度压力传感器；所述检测挡板安装在所述挡板移动装置上；所述挡板移动装置在所述坍落度桶完成混凝土填充并移除后，控制所述检测挡板向混凝土样本匀速移动，移动过程中所述高精度压力传感器实时将压力数据传输至所述坍落度检测模块；

2.根据权利要求1所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述挡板移动装置由四个平行且垂直的导轨组成，通过导轨控制所述检测挡板竖直运动。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述预测压力数据的获取方法包括：

4.根据权利要求3所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述自适应窗口尺寸的获取方法包括：

5.根据权利要求3所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述误差权重的获取方法包括：

6.根据权利要求3所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述数据误差的获取方法包括：

7.根据权利要求1所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述混凝土接触时刻的判断方法包括：

8.根据权利要求1所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，所述根据混凝土接触时刻以及所述检测挡板的移动速度获得混凝土样本的坍落度，包括：

9.根据权利要求7所述的一种混凝土性能检测设备，其特征在于，将所述判断阈值设置为0.85。

10.一种混凝土性能检测方法，其特征在于，所述方法使用如权利要求1~9任意一项所述一种混凝土性能检测设备进行混凝土样本的坍落度检测。

技术总结
本发明涉及材料性能检测技术领域，具体涉及一种混凝土性能检测方法及设备。该设备包括坍落度桶、检测挡板、挡板移动装置以及坍落度检测模块。挡板移动装置在坍落度桶完成混凝土填充并移除后，控制检测挡板向混凝土样本匀速移动，移动过程中高精度压力传感器实时将压力数据传输至坍落度检测模块。坍落度检测模块根据实时时刻的压力数据与预测压力数据之间的差异判断实时时刻是否为混凝土接触时刻；根据混凝土接触时刻以及检测挡板的移动速度获得混凝土样本的坍落度。本发明基于坍落度检测过程中挡板移动过程的噪声特征，利用数据预测的方法及时准确地检测出混凝土的坍落度。

技术研发人员：陈素霞,王虎照,王岩韬,倪铭辰,王静,赵传杰,刘振,王绍垒,廖天锋,李非洲,赵华宾,梁敬
受保护的技术使用者：洛阳嘉赫建筑工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26