混凝土凝结时间自动测定装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种混凝土凝结时间自动测定装置。

背景技术：

混凝土凝结时间是指混凝土拌合物从初凝到终凝的时间，是衡量混凝土凝结性能的一项指标，对混凝土拌合物的配制和应用有重要意义。依据中华人民共和国国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080）规定，所谓初凝时间是指混凝土自加水拌合起到砂浆贯入阻力达到3.5MPa时所花的时间，终凝时间指混凝土自加水拌合起到砂浆贯入阻力达到28MPa时所花的时间。

混凝土凝结时间是通过将已知截面的柱状测针向试样筒内装载的被测混凝土砂浆贯入测得贯入阻力，计算出试样的抗贯入强度，再通过时间-抗贯入强度曲线求得的。为了避免因为蒸发而导致砂浆失水影响凝结过程，试验方法标准规定在整个测试过程中，除在吸取泌水或进行贯入试验外，试样筒应始终加盖。也就是说被测混凝土试样所在的试样筒盖子在在测针贯入前打开，在测针退出后关闭。

以往的测定是以人工进行的，打开和关闭盖子也由人工进行，操作不存在问题。但对于自动化操作的混凝土凝结时间测定装置，如果打开和关闭盖子还由人工进行，则会降低自动化程度和抵销部分自动化优势。

所述混凝土凝结时间自动测定装置包含测针贯入机构、放置测针的测针预备架和放置试样筒的平台的测定台，测针贯入机构中有测针把持头经三维调节机构与平台连接，自动测定装置还包含测量贯入阻力的测力装置。以计算机系统对测针贯入机构的空间移动和测定过程进行控制，对测针贯入阻力进行采样，并对测定结果进行运算。在控制中，通过预先存入或人工输入对测针在预备架上的空间位置坐标、和试样筒及砂浆表面在平台上的空间位置坐标、和测定时间、试验流程和数据处理算法进行设定，根据这些设定通过对三维定位机构各维移动单元的控制完成测针更换、测定准备、贯入测试等操作。这一技术方案提供了一种完全从而保证贯入速度准确、贯入力通过力传感器自动采样、记录，避免误操作、误读、误记、杜绝操作操作人员不规范、不认真等情形多方面保证试验数据的准确性，对于测定结果及过程能自动计算判断，尤其是具有贯入测针的自动更换功能。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用新型就是要提供具有对盖子进行开闭操作功能的混凝土凝结时间自动测定装置。

本实用新型提供的混凝土凝结时间自动测定装置，有测定平台、测针贯入机构、计算机系统和试样筒，测针贯入机构有包括垂直运动的三维空间位置定位机构，计算机系统中有空间位置控制单元连接测针贯入机构中的驱动电机，用以控制贯入测针的空间位置定位和贯入操作，试样筒放置在测定平台的指定位置上；所述试样筒有盖子，所述盖子包括在测针预设通过位置上有开口的框，和覆盖开口的翻盖，所述框的开口包含1个以上的测针预设通过位置，所述翻盖大于开口并以铰轴安装在框上，所述盖子按指定方向盖在试样筒上；所述自动测定装置还有打开翻盖的开盖机构，和关闭翻盖的关盖机构，开盖机构和关盖机构以测针贯入机构的动作起作用。

本实用新型提供的混凝土凝结时间自动测定装置，将试样筒盖子分为框和翻盖，并以自动测定装置中的开盖机构打开翻盖和以关盖机构使翻盖关闭。与现有技术相比，本实用新型实现了在自动测定混凝土凝结时间时自动开关盖子，避免了人工操作，进一步提高了测定的自动化程度。

本实用新型提供的混凝土凝结时间自动测定装置，所述翻盖从框的下方覆盖开口，铰轴上套有扭转弹簧，所述扭转弹簧一端支在翻盖上另一端支在框上；所述开盖机构是提供向下推力顶开翻盖并使翻盖保持打开状态的贯入测针；所述关盖机构是使翻盖在无外力作用时保持关闭状态的扭转弹簧。即贯入测针下行时将翻盖向下打开，在贯入操作上保持开启状态，测针完成贯入操作后上行并脱离翻盖时由扭转弹簧使翻盖关闭。

所述盖子上的测针预设通过位置按相邻位置组合排列规则被划分为若干区块，每区块设置一个翻盖，所述铰轴设置在翻盖的一侧。

所述盖子上的测针预设通过位置按相邻位置组合排列规则被划分为平行的数列，每列设置一个条状翻盖，所述铰轴设置在条状翻盖的长边上。

最好是每个所述条状翻盖覆盖一列测针预设通过位置，测针预设通过位置排列在条状翻盖的宽度中线上。所述条状翻盖的未设置铰轴的长边向下以圆弧折弯，以减少与测针侧面的摩擦阻力。

本实用新型提供的混凝土凝结时间自动测定装置，所述翻盖从框的上方覆盖开口，另有开盖摆臂和关盖摆臂固定在所述翻盖上，所述开盖摆臂和关盖摆臂位于试样筒外并以铰轴为摆动轴；翻盖关闭状态时，所述开盖摆臂在翻盖上方与翻盖的夹角a为90°<a<180°，所述关盖摆臂在翻盖下方与翻盖的夹角b为90°<b<180°；所述翻盖对于铰轴的重力力矩大于开盖摆臂与关盖摆臂对于铰轴的重力力矩之和；所述开盖机构是提供推力的贯入测针、接受推力并使翻盖打开的开盖摆臂以及利用重力矩保持打开状态的翻盖本身；所述关盖机构是提供推力的贯入测针、接受推力并使翻盖回复的关盖摆臂以及利用重力矩完全关闭的翻盖本身；所述空间位置控制单元中有盖子关闭时的开盖摆臂受力点和盖子打开时的关盖摆臂受力点的位置坐标信息。开关翻盖都通过一次贯入测针的向下运行，通过向下推动摆臂使翻盖转动超过90°的摆角而将其重心转移到铰轴的另一侧，以重力使翻盖从关闭状态改变为打开状态或者从打开状态改变为关闭状态。

所述翻盖对于铰轴的重力力矩包含由附设在翻盖上的配重块所提供的对于铰轴的重力力矩。

所述翻盖固定在铰轴上并且铰轴延伸到试样筒外，所述开盖摆臂和关盖摆臂固定在延伸到试样筒外的铰轴上。

所述翻盖可以是1个，覆盖区域包含所有测针预设通过位置，铰轴安装在翻盖一侧。所述翻盖也可以是2个，覆盖区域包含所有测针预设通过位置，可将铰轴安装在与两翻盖靠试样筒边的侧边，或者一个铰轴在拼合边另一个在侧边，尤其是将铰轴平行或同轴设置在两个翻盖之间，使翻盖打开时盖子在另一半的试样筒上，不会占据筒外空间。

将所述开盖摆臂和关盖摆臂与翻盖形成的夹角分别设置在正135±5°和负135±5°最为合理，这样各力臂中心都能离铰轴的轴心最远，使开盖或关盖的顶压力矩最小。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的俯视图，图2为图1中A——A剖视图，图中：1-框，2-翻盖，3-铰轴，4-测针预设通过位置，5-贯入测针，6-试样筒，a-开口；

图3为本实用新型另一实施例的俯视图，图4为图3中一个翻盖的侧面视图，图5为翻盖在贯入测针推压下打开时的状态图，图6为翻盖在贯入测针推压下关闭时的状态图，图中：11-框二，21-翻盖二，31-铰轴二，4-测针预设通过位置，7-开盖摆臂，8-关盖摆臂，a-开盖摆臂在翻盖上方与翻盖的夹角，b-关盖摆臂在翻盖下方与翻盖的夹角。

具体实施方式

1、如图1、2所示，在试样筒6上有盖，盖由框1和翻盖2组成，框上有开口a，翻盖边与开口边以铰轴3连接。试样筒排列有5列测针预设通过位置4，框上对应每列测针预设通过位置的区域是开口，翻盖为长方形覆盖在开口之下。翻盖一边安装铰轴，另一边有向下的弧形折转，弧形折转既使翻盖与框相合后弥合在开口上使之与框在一个平面上，又能在贯入测针5打开翻盖后以弧角与测针相接触。铰轴上安装有扭转弹簧，扭转弹簧一端抵在框上，另一端抵在翻盖上，扭转弹簧的弹力使翻盖自下而上压在开口上。框上两个开口之间的连接部一侧安装铰轴，另一侧有向上的折边，以加强此连接部。

所述试样筒加上盖后按翻盖纵向的方向安放在混凝土凝结时间自动测定装置测定平台上，混凝土凝结时间自动测定装置的计算机系统中有空间位置控制单元，空间位置控制单元中有各测针预设通过位置的坐标信息，测针贯入机构中的三维移动驱动电机分别连接空间位置控制单元，接受其控制使贯入测针准确定位和贯入。当对某一位置进行贯入时，下行的贯入测针向下推开该位置所在长条翻板，随后到达从试样表面开始按要求进行贯入试样操作，贯入操作完成后测针向上退出，翻盖在扭簧的作用下向上与开口保持盖合状态。

2、将测针预设通过位置按3×6排列组合成一个六边形，设置6个正三角形向下翻板，铰轴设置在六边形六个边上。

3、如图3所示，试样筒的盖子由框二11和翻盖二21组成，翻盖共为两个，是一大一小两个弓形，弓形的弦处以同一铰轴31安装到框上，使翻盖与框的连接处避开测针预设通过位置4。

其中翻盖结构如图4所示，翻盖二由薄金属板制成，翻盖板材在弦部一端向外延伸出试样筒圆周后分为两个短臂，一为开盖摆臂7，另一关盖摆臂8，两摆臂与弦垂直。以盖闭时的翻盖平面为基准，两摆臂中：开盖摆臂在翻盖上方与翻盖的夹角a为170°，关盖摆臂在翻盖下方与翻盖的夹角b为170°。两翻盖所设开关摆臂分处弦的两端。

混凝土凝结时间自动测定装置的空间位置控制单元中有合盖时开盖摆臂端部所在位置，以及该端部相对弦的对称点（即开盖时关盖摆臂端部所在位置）的坐标信息，以及该组开关摆臂所对应翻盖掩盖的测针预设通过位置标记信息。当贯入测针的贯入位置确定为该翻盖所属测针预设通过位置时，贯入测针先被移动到开盖摆臂端部下行将翻盖打开并由翻盖重心变化使其翻转到打开位置；贯入测针收回后再移动到其相对弦的对称位置下行将翻盖关闭并由翻盖重心变化使其翻转到关闭位置。

4、两向上翻盖分别以一铰轴安装在框上，翻盖与铰轴固定，开关盖摆臂也与铰轴固定。开盖摆臂在翻盖上方与翻盖的夹角为135°，关盖摆臂在翻盖下方与翻盖的夹角为135°。