专利名称：自控式水泥试件标准养护池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑材料检测设备，具体涉及一种水泥性能检测试验室使用的自控式水泥试件标准养护池。
水泥是当今建筑行业使用最广的建筑材料之一，其性能的优劣直接关系到建筑物的结构强度及使用寿命，是百年大计之根本。建筑行业历来非常重视水泥质量的检测，水泥试件的养护对客观公正的检测水泥实际使用性能，获取准确、可靠的试验数据致关重要，为此建设部规定水泥标准养护池是试验室取证的必备设备。原来一直采用国家标准(GB177-85)《水泥胶砂强度检验方法》第3.1条规定的要求，即将标准养护池的水温控制在20℃±3℃范围内，而1999年国家新颁布的(GB/T17671-1999)《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》中，对水泥试件的检测程序及方法进行了更严格的规定，要求标准养护池的水温必须控制在20℃±1℃之间。因此，现行使用的标准养护池控制装置不仅无法满足新标准规定的要求，而且还存在着冷热源自然对流所带来的控制精度低、池内水温温度梯度大、热动平衡差以及噪声大等不足，为此本设计人根据新标准的规定，开发、研制出了一种自控式水泥试件标准养护池，其性能完全达到了新标准规定的要求，标准养护池之水温控制精度高，实际应用效果良好。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，工作性能稳定可靠，价格低廉，能够方便、精确地控制养护池水温的自控式水泥试件标准养护池。
本实用新型是这样实现的它主要由养护池、热源水箱、冷凝机组、循环水泵及循环管、加热器件、感温控制器件以及总控制电路组成。主控制电路分别控制冷凝机组、两循环水泵及加热器件。冷凝机组通过冷气循环管与热源水箱连通；两水泵分别通过循环水管与热源水箱和养护池连通，热源水箱与养护池之间通过管道连通。总控制电路包括直流电源电路、升温控制电路、降温控制电路、恒温控制电路以及指示电路等组成。
由于本实用新型采用了全新的设计理念，不仅电路结构简单，工作性能稳定可靠，养护池内温度梯度小、控制精确高，完全可以满足国家新标准规定的水泥试件的养护要求。而且成本低廉，维修简便，易于推广应用。
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不限于附图所示。
图1为本实用新型的整体结构示意图2为本实用新型主控制电路之结构框图；图3为本实用新型主控制电路一实施例之电原理图。
如图所示，本实用新型主要由养护池1、热源水箱2、冷凝机组6及冷气管5、循环水泵7、8及循环水管4、3、加热器件9、感温控制器件11以及总控制电路10组成。标准养护池1中设有试件架，主控制电路10分别控制冷凝机组6、两循环水泵7、8及加热器件9，冷凝机组3通过冷气循环管5与热源水箱2连通；两水泵7、8分别通过循环水管4、3与热源水箱2和养护池1连通，热源水箱2与养护池1之间通过管道连通。总控制电路10包括用电器主控开关电路12、直流电源电路13、升温控制电路14、降温控制电路15、恒温控制电路16以及指示电路17等组成。
交流电源一路进入用电器主控开关电路12并分别经继电器J1接至加热元件9；经继电器J1、J2接至水泵7；经继电器J3、J4接至水泵8；经继电器J2接至冷凝机组6；另一路进入直流电源电路13通过调压电路路(T01)、整流滤波电路(VD01、VD02、C01-C04、C06-C09及R01、R02组成)、三端稳压电路IC01、IC02处理后分别输出+12V和-5V直流电。VD13、VD14为续流二极管。
升温控制电路14为由电阻R03-R06、三极管VT01、VT02继电器J1、感温控制器件电接点t01、按钮开关S02组成的晶体管射极跟随输出开关电路，单向可控硅VS01、VS02组成的复合管与二极管VD15、VD16共同作用以触发方式控制加热元件工作。
降温控制电路15的结构形式与升温控制电路14相同。为由电阻R07-R10、三极管VT03、VT04、继电器J2、感温控制器件电接点t02按钮开关S03组成的晶体管射极跟随输出开关电路，通过继电器控制冷凝机组6和水泵7的工作。
恒温控制电路16的结构形式与升温控制电路14相同。为由电阻R11-R14、三极管VT05、VT06、继电器J3、感温控制器件电接点t03、按钮开关S04组成的晶体管射极跟随输出开关电路与由R15-R18、三极管VT07、VT08继电器J4、感温控制器件电接点t04、按钮开关S05组成的晶体管射极跟随输出开关电路，共同通过继电器控制水泵8的工作。
指示电路17由继电器和发光二极管VD12-VD21组成，分别指示升温、升温搅拌、降温搅拌、升温或恒温以及降温等工作状态。
图3示出了本实用新型之主控制电路的一个实施例，直流电源电路13的三端稳压元件，+12V稳压元件可以采用UA7812，-5V可以采用UA7805，也可以采用其他具有同样功能的元件，同样可以实现本实用新型的目的。设置电容C05、C10用于抑制纹波电压、改善电源瞬态响应特性，并为IC01、IC02设置了保护二极管VD02、VD04。F01-F07为保险管。
感温控制器件电接点t01-t04可以采用电接点温度计，也可以采用XMT等系列的数显温度计，同样可实现本实用新型的目的。
加热器件9为石英管加热元件，功率一般为1KW左右。
本实用新型的工作原理及工作过程如下开关S01闭合后，整套装置进入工作状态，并对热源水箱中的水进行加热，当水温＜20℃时，感温控制器件电接点t01常开，按钮开关(手动—自动转换开关)S02也断开时，三极管VT01、VT02截止，继电器J1不吸合。可控硅VS01、VS02通过VD15、VD16及常闭触点J1-1、触发导通，热源水箱1KW石英管升温；水泵7通过常闭触点J1-2通电运转，对热源水箱养护水进行强制搅拌，使其达到热动平衡；常闭触点J1-3使发光二极管VD17导通，指示处于升温状态，同时VD18导通发光，指示处于升温搅拌状态。
当热源水箱水温≥20℃时，感温控制器件电接点t01闭合，三极管VT01基极通过R03获得饱和电流而导通，VT02同时导通，继电器J1吸合，常闭触点J1-1断开，可控硅VS01、VS02截止，加热器件9(石英管)停止升温；常闭触点J1-2断开，水泵7断电停止运转，常闭触点J1-3使发光二极管VD17截止不发光，指示处于停止升温状态。
当热源水箱水温≥21℃时，感温控制器件电接点t02闭合，三极管VT03、VT04同时导通，继电器J2吸合，常开触点J2-2闭合，冷凝机组6运转降温；常开触点J2-1闭合，水泵7通电运转，对热源水箱养护水进行强制搅拌，使其达到热动平衡；常闭触点J2-4使发光二极管VD21导通发光，指示处于降温状态，同时VD19导通发光，指示处于降温搅拌状态。
当热源水箱水温＜21℃时，感温控制器件电接点t02断开，三极管VT03基极因R07丢失饱和电流而截止，VT04同时截止，继电器J2失电断开，常开触点J2-1、J2-2断开，冷凝机组及水泵7停止运转。
当标准养护池水温＜19℃时，感温控制器件电接点t03常开，按钮开关(手动—自动转换开关)S04也断开时，三极管VT05、VT06截止，继电器J3不吸合。水泵8通过常闭触点J3-1通电运转，对标准养护池养护水进行二次强制搅拌循环，使其达到热动平衡。
当标准养护池水温≥19℃时，感温控制器件电接点t03闭合，三极管VT05基极、通过R11获得饱和电流而导通，VT06同时导通，继电器J3吸合。常闭触点J3-1断开，水泵8断电停止运转；常开触点J3-2使发光二极管VD20导通发光，指示处于恒温状态。
当标准养护池水温≥20.5℃时，感温控制器件电接点t04闭合，三极管VT07、VT08同时导通，继电器J4吸合。常开触点J4-1闭合，水泵8通电运转，对标准养护池养护水进行二次强制搅拌循环，使其达到热动平衡。
当标准养护池水温＜20.5℃时，感温控制器件电接点t04断开，三极管VT07截止，VT08同时截止，继电器J4断开。常开触点J4-1断开，水泵8断电停止运转；发光二极管VD20因常闭触点J3-2而导通发光，指示处于恒温状态。
本实用新型具有以下特点1、本实用新型从整流电路到控制电路均采用了集成电路、可控硅等性能稳定可靠，精度高的电子元件。采用微泵在热源水箱中对养护水进行预搅拌均匀，达到热动平衡后，再泵至养护池中形成二次强制循环，减小了养护池内温度分布梯度，使养护池中的水温能够均匀地控制在新标准规定的20±1℃范围内。
2、本实用新型线路结构简单，工作性能稳定可靠，噪声小，造价低廉，维修方便，适应性广。本实用新型可广泛适用于建筑施工单位、大专院校、科研单位的建材试验室，亦可用于各质监站及工程质量检测试验室。
权利要求1.一种自控式水泥试件标准养护池，主要由养护池(1)、热源水箱(2)、冷凝机组(6)及冷气管(5)、循环水泵(7、8)及循环水管(4、3)、加热器件(9)、感温控制器件(11)以及总控制电路(10)组成，标准养护池(1)中设有试件架，主控制电路(10)分别控制冷凝机组(6)、两循环水泵(7、8)及加热器件(9)，其特征是冷凝机组(3)通过冷气循环管(5)与热源水箱(2)连通；两水泵(7、8)分别通过循环水管(4、3)与热源水箱(2)和标准养护池(1)连通，热源水箱(2)与标准养护池(1)之间通过管道连通。
2.如权利要求1所述的自控式水泥试件标准养护池，其特征是总控制电路(10)包括用电器主控开关电路(12)、直流电源电路(13)、升温控制电路(14)、降温控制电路(15)、恒温控制电路(16)以及指示电路(17)组成。
3.如权利要求1、2所述的自控式水泥试件标准养护池，其特征是交流电源一路进入用电器主控开关电路(12)并分别经继电器J1接至加热元件9；经继电器J1、J2接至水泵7；经继电器J3、J4接至水泵8；经继电器J2接至冷凝机组6；另一路进入直流电源电路(13)通过调压电路、整流滤波电路、三端稳压电路IC01、IC02处理后分别输出+12V和-5V直流电。
4.如权利要求1、2所述的自控式水泥试件标准养护池，其特征是升温控制电路(14)为由电阻R03-R06、三极管VT01、VT02、继电器J1、感温控制器件电接点t01、按钮开关S02组成的晶体管射极跟随输出开关电路，单向可控硅VS01、VS02组成的复合管与二极管VD15、VD16共同作用以触发方式控制加热器件(9)工作。
5.如权利要求1所述的自控式水泥试件标准养护池，其特征是感温控制器件(11)采用电接点温度计。
6.如权利要求1、4所述的自控式水泥试件标准养护池，其特征是加热器件(9)为石英管加热元件。
专利摘要本实用新型公开了一种自控式水泥试件标准养护池,主要由标准养护池、加热、制冷及循环系统组成。冷凝机组(3)通过冷气循环管(5)与热源水箱(2)连通;两水泵(7、8)分别通过循环水管(4、3)与热源水箱(2)和标准养护池(1)连通,热源水箱(2)与标准养护池(1)之间通过管道连通。本实用新型线路结构简单,工作性能稳定可靠,噪声小,造价低廉,维修方便,适合于建筑施工单位、大专院校、科研单位的建材试验室,各质监站及工程质量检测试验室使用。
文档编号G01N3/00GK2407351SQ0022237
公开日2000年11月22日 申请日期2000年2月22日 优先权日2000年2月22日
发明者张孝祖 申请人:张孝祖