一种全自动浆体初凝与终凝时间测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种全自动浆体初凝与终凝时间测量装置，属于嵌入式应用与自动控制领域。

背景技术：

水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。新产业革命已经为水泥行业提出扩大水泥品种和应用范围的崭新课题。水泥工业的发展对保证国家建设计划的顺利进行起着十分重要的作用。

水泥质量与生产效率是迫在眉捷的任务，传统测量水泥净浆初凝与终凝时间采用的测量仪器为全机械式，测量由操作人员手动操作与肉眼观测记录数据，由于测量过程耗时很长，同时肉眼观测数据误差较大，使得测量果存在非常大的误差，从而对水泥质量的监测产生很大影响。

随着嵌入式电子技术的发展与应用，嵌入式微控制器向更小，更快，功耗更低发展。微控制器通过编程与相应的电子器件和传感器的配合，可实现设备的全自动控制与数据记录。

同时激光测量技术与半导体传感器技术的发展，使设备在全自动控制的升级中有了更多的选择，并能保持较小的尺寸与较低的成本。

以上的技术要求与发展使得全自动浆体初凝与终凝时间测量装置的设计实现成为可能，也为本实用新型提供的前提与基础。

技术实现要素：

本实用新型的目的是实现浆体净浆初凝与终凝时间测量的全自动测量与测量数据的记录。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：

一种全自动浆体初凝与终凝时间测量装置，该装置包括底部测试碗转动装置和测试针提起与下落装置两部分，底部测试碗转动装置设置在测试针提起与下落装置的底部，底部测试碗转动装置和测试针提起与下落装置安装在恒温恒湿箱内。

底部测试碗转动装置包括驱动电机a1、同步带2、滑动轴3、机箱外壳4、测试器皿5、旋转工作平台6；多个测试器皿5安装在多个旋转工作平台6上，旋转工作平台6通过同步带2与驱动电机a1连接；驱动电机a1安装在水平调节平台内，水平调节平台的底部通过连接块与滑动轴3连接，连接块能够沿滑动轴3水平运动，进而带动水平调节平台、旋转工作平台6、测试器皿5沿水平方向的位置调节；驱动电机a1、滑动轴3安装在机箱外壳4内。

测试针提起与下落装置包括电磁铁7、激光传感器8、下落锤9、丝杠10、驱动电机b11、测试针12、支撑架13；丝杠10竖直安装在支撑架13上，电磁铁7安装在丝杠10的顶部，电磁铁7的底部设有激光传感器8，电磁铁7与下落锤9的位置相对应，测试针12设置在下落锤9的底部，驱动电机b11的驱动轴与丝杠10连接。

测试针12的位置与测试器皿5相对应。

所述驱动电机a1、驱动电机b11、激光传感器8与微控制器连接。

所述微控制器与存储器连接，存储器用以存储测量数据。

所述微控制器外接有显示器与打印机，通过显示器将测量数据显示到显示器上，通过打印机打印测量数据的报表。

通过微控制器控制驱动电机b11带动驱动丝杠10，进而调节电磁铁7的位置，从而实现下落锤9的上升或自由下落。

所述微控制器的核心控制单元为嵌入式控制单元。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果。

通过将机械手工操作的测量仪器升级为全自动浆体初凝与终凝时间测量装置，实现了测量过程的全自动化，测量结果精度的提高，并把恒温恒湿箱集成到一起，做到了成本的节约。

全自动浆体初凝与终凝时间测量装置通过电子技术实现浆体净浆初凝与终凝时间的全自动测量与数据记录。系统使用了嵌入式电子技术，激光测量技术，温湿度控制技术配合机械装置完成了浆体净浆初凝与终凝时间的测量，记录与显示。通过测量过程的全自动化，实现了提高测量精度，减轻人员工作量，提高了浆体的测量与质量监控的效率。

本装置工作台部分由驱动电机带动丝杠旋转，再由与丝杠连接的滑台和滑杆实现工作台的平行移动。工作台的旋转动作由电机带动同步带，再由各工作台间的同步带实现同步转动，由两个电机实现了平台的平移和旋转，从而保证每次试针下落均落入不同测试孔内。

装置下落锤工作部分也是由驱动电机带动丝杠旋转，实现滑台带动电磁铁和激光传感器上下移动，各部分通过连接螺丝紧固，使装置连接紧密、整体性能好。

附图说明

图1为底部测试碗转动装置的结构图。

图2为测试针提起与下落装置的结构图。

图中：1、驱动电机a，2、同步带，3、滑动轴，4、机箱外壳，5、测试器皿，6、旋转工作平台，7、电磁铁，8、激光传感器，9、下落锤，10、丝杠，11、驱动电机b，12、测试针，13、支撑架。

具体实施方式

图1为底部测试碗转动装置，该装置实现了测试碗左右平移与绕轴旋转功能，确保每次测试完成后，测试碗移动，下次测试落入未测试过的位置。同时可放置三组测试碗，多组测试以保证测试准确性。

图2为测试针提起与下落装置，通过电机与丝杠配合实现电磁铁的上下移动，随电磁铁一起移动的激光传感器检测下落锤的下落距离，从而实现试针下落深度的测量。

一种全自动浆体初凝与终凝时间测量方法，该方法的实施过程如下：

S1微控制器通过步进电机b11带动丝杠10转动。

S2丝杠10上接有电磁铁7与激光传感器8，通过丝杠10的转动，电磁铁7与激光传感器8能够上下移动。

S3微控制器通过步进电机b11与丝杠10带动电磁铁7与激光传感器8向下移动，当激光传感器8检测到下落锤9以后，微控制器控制电磁铁7上电，吸住下落锤9。

S4将下落锤9提升到测试器皿5内的测试浆体的上表面，此处定义为原点。

S5电磁铁7断电，下落锤测试器皿做自由落体运动，掉进测试器皿5内的测试浆体内。

S6微控制器控制电磁铁7与激光传感器8向下移动，寻找下落锤9。

S7激光传感器8检测到下落锤9后，通过计算步进电机b11移动距离实现下落锤9下落距离的测量，记录这一时间与距离。

S8提升下落锤9，提升到指定高度后，使用擦针装置，擦拭测试针12，使测试针12保持干净，避免影响测量精度。

S9微控制器控制驱动电机a1带动同步带2使测试器皿5转动一定角度，避免下次测试落入上次测试浆体内的测量孔。

S10重复以上步骤，进行下一次测量。

S11当测量数据满足要求后，结束测量。

S12测试过程中，微控制器实时监控保湿保温箱内温湿度，并进行调节，使测量在规定温湿度内进行。

S13通过显示屏幕，可查看测量数据。通过外接的打印机，可实现数据的打印。