用于压力试验机的检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及检测仪器领域，具体涉及一种用于检测混凝土压力试验机的球面压头调平性能的装置及其检测方法。

背景技术：

混凝土压缩试验是建设工程质量监督控制领域最常见的一种试验，主要用于对混凝土强度检定评定。在实际工作中，混凝土压缩试验的结果离散性较大，常常会出现一些离群数据。这种现象并非个案，而是较为普遍的现象。通过对批量混凝土试样的试验分析发现，同组混凝土试件的抗压试验结果偏小很多时，其破环形态往往是变异的。混凝土或者岩芯试样，本身就是一种脆性且内部不完全均匀的材料，在受到压力试验机上下压板施加的压力时，如果压板对压缩面积内一部分的压力大、另一部分的压力小时，有可能造成压力大的一部分截面率先破坏，而压力小的部分延后破坏，形成的破坏形态是率先破坏的面呈现竖向裂纹，而延后破坏的面呈现横向裂纹。由于同一个横截面破坏的时间并不是同时出现的，因此，造成试样破坏的峰值力往往偏小很多，并不能真实反映出试样的抗压强度。

因此，亟需一种检测装置对混凝土压力试验机的球面压头调平性能的进行有效检测的检测装置，使混凝土压力试验机能达到欧洲要求的试验标准，以提高混凝土压力试验机的产品品质。

技术实现要素：

基于此，本发明提供了一种用于压力试验机的检测装置及其检测方法，以解决现有对混凝土压力试验机的球面压头调平性能的检测技术欠佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于压力试验机的检测装置，包括应变柱、辅助压板、四根挡条和多组应变片，其中：

所述应变柱为圆柱体，所述辅助压板的四周各设有一块凸起的挡板，四块所述挡块围合形成正方形的方框，所述方框的宽度为应变柱的直径与两根档条的厚度的总和；所述应变柱于所述方框内竖向搁置在所述辅助压板上，每块所述挡板的内侧与所述应变柱的外壁之间用于放置0根、1根或2根所述档条，以对应变柱的前后左右进行限位，通过改变四根所述档条的分布位置，从而调节应变柱在辅助压板上的竖立位置，以使应变柱的中心轴线与方框的中心重合或偏离；

所述多组应变片环绕所述应变柱间隔设置在所述应变柱的柱壁上，所述多组应变片用于与外部的测量仪表电性连接，所述多组应变片用于检测所述应变柱不同部位的形变并将检测信号传输给所述测量仪表；

所述辅助压板用于放置在混凝土压力试验机的加压油缸上并承托所述应变柱，在检测过程中，当辅助压板受加压油缸施加的推力时带动应变柱移动，使应变柱的顶部与混凝土压力试验机的球面压头接触并相互挤压，从而使应变片产生形变，多组应变片分别将相应的检测数据输出到测量仪表，以实现球面压头调平性能的检测。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述辅助压板为正方形，所述挡板通过螺丝锁紧固定在所述辅助压板的边缘上，每块所述挡板各对应所述辅助压板的一条边缘。

作为本发明的进一步优选技术方案，四块所述挡板与所述辅助压板一体成型。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述应变柱的柱体四周围设有防护罩，所述多组应变片罩盖在防护罩内。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述防护罩上安装有连线插头，所述多组应变片与所述连线插头通过电线连接，所述连线插头用于插连所述测量仪表上的插头。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述应变片为四组，四组所述应变片分设在应变柱的前后左右侧壁上，测试过程中，每组应变片各与一块挡板方向一致。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述方框的宽度为112mm，所述档条的厚度为6mm，所述应变柱的直径为100mm。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种用于压力试验机的检测装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

s100，于混凝土压力试验机的球面压头与加压油缸之间，将辅助压板搁置在加压油缸上，将应变柱搁置在辅助压板上，应变柱的顶部与混凝土压力试验机的球面压头相对；

s200，调整球面压头的状态，以及调节应变柱在辅助压板上的竖立位置；

s300，启动加压油缸，以使应变柱的顶部与混凝土压力试验机的球面压头接触并挤压，从而使应变片产生形变，多组应变片将相应的检测数据输出到测量仪表，以实现球面压头调平性能的检测；

s400，重复步骤s200和s300，以在球面压头处于不同状态以及应变柱处于不同位置的情况下，分别对球面压头调平性能进行检测，最终获得球面压头的调平性能表征数据。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述步骤s200，调整的球面压头的压接面的状态，以及调节应变柱在辅助压板上的竖立位置，具体调整方法如下：

改变四根档条的分布位置，使竖立在辅助压板上的的应变柱的中心轴线与方框的中心重合，该状态下，球面压头调整为倾斜状态，且球面压头倾斜方向朝向每块挡块所在方向各通过步骤s300进行一次调平性能的检测；

调整球面压头为水平状态，该状态下，改变四根档条的分布位置，使竖立在辅助压板上的的应变柱的中心轴线与方框的中心偏离，且应变柱的中心轴线偏向每块挡块所在方向各通过步骤s300进行一次调平性能的检测，每次应变柱的中心轴线偏离方框的中心的距离为档条的厚度。

本发明的用于压力试验机的检测装置及其检测方法，通过采用上述方案，可以达到如下有益效果：

1)挡板与档条配合对应变柱的位置进行限制，结构巧妙，便于调整应变柱的辅助压板上的竖立位置；

2)可实现球面压头倾斜试验和应变体中心偏移试验，以满足不同测试需求；

3)多组应变片可分别对应变柱不同部位的变形情况进行检测，能真实反映出试样的抗压强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明用于压力试验机的检测装置提供的一实例的结构示意图；

图2为图1中的a-a剖视图；

图3为本发明的装置应用于检测混凝土压力试验机进行球面压头调平性能检测的示意图；

图4为本发明用于压力试验机的检测装置的检测方法的流程图；

图5为本发明的装置在混凝土压力试验机上进行球面压头倾斜试验的示意图；

图6为本发明的装置在混凝土压力试验机上进行应变体中心偏移试验的示意图。

图中：1、应变柱，2、防护罩，3、应变片，4、连线插头，5、档条，6、挡板，7、辅助压板；

100、混凝土压力试验机，101、球面压头，102、加压油缸，103、框架，200、测量仪表。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，用于检测混凝土压力试验机100的球面压头101调平性能的装置，包括应变柱1、辅助压板7、四根挡条和多组应变片3，其中：

所述应变柱1为圆柱体，所述辅助压板7的四周各设有一块凸起的挡板6，四块所述挡块围合形成正方形的方框，所述方框的宽度为应变柱1的直径与两根档条5的厚度的总和；所述应变柱1于所述方框内竖向搁置在所述辅助压板7上，每块所述挡板6的内侧与所述应变柱1的外壁之间用于放置0根、1根或2根所述档条5，以对应变柱1的前后左右进行限位，四根挡条全部放置后，应变柱1在辅助压板7的位置被限制，使得其前后左右均无法挪动，便于提高后续的测试精度；

通过改变四根所述档条5的分布位置，从而调节应变柱1在辅助压板7上的竖立位置，以使应变柱1的中心轴线与方框的中心重合或偏离，以满足不同状态下的测试需求；

所述多组应变片3环绕所述应变柱1间隔设置在所述应变柱1的柱壁上，所述多组应变片3用于与外部的测量仪表200电性连接，所述多组应变片3用于检测所述应变柱1不同部位的形变并将检测信号传输给所述测量仪表200，在此需要说明的是，应变片3属于现有形变测试领域的常规产品，其具体结构及原理，以及测量仪表200为与应变片3配套的电器仪表，均在此不做详细描述；

如图3所述，混凝土压力试验机100由框架103、球面压头101和加压油缸102组成，球面压头101和加压油缸102于框架103内上下相对设置，加压油缸102的推力方向指向球面压头101，所述辅助压板7用于放置在混凝土压力试验机100的加压油缸102上并承托所述应变柱1，在检测过程中，当辅助压板7受加压油缸102施加的推力时带动应变柱1移动，使应变柱1的顶部与混凝土压力试验机100的球面压头101接触并相互挤压，从而使应变片3产生形变，多组应变片3分别将相应的检测数据输出到测量仪表200，以实现球面压头101调平性能的检测。

在一实施例中，所述辅助压板7为正方形，所述挡板6通过螺丝锁紧固定在所述辅助压板7的边缘上，每块所述挡板6各对应所述辅助压板7的一条边缘，该结构，使得拆卸和组装方便。

在另一实施例中，四块所述挡板6与所述辅助压板7一体成型，即挡板6与辅助压板7可通过一块完整的板材加工完成，可适当挡板6围合形成的方框尺寸更加精准。

具体实施中，所述应变柱1的柱体四周围设有防护罩2，所述多组应变片3罩盖在防护罩2内，防护罩2用于对应变片3进防护。所述防护罩2上安装有连线插头4，所述多组应变片3与所述连线插头4通过电线连接，所述连线插头4用于插连所述测量仪表200上的插头。

具体实施中，所述应变片3为四组，四组所述应变片3分设在应变柱1的前后左右侧壁上，测试过程中，每组应变片3各与一块挡板6方向一致，使得可对应变柱1前后左右四个方向的变形均可检测，提高了检测精度。

在一实施例中，所述方框的宽度为112mm，所述档条5的厚度为6mm，所述应变柱1的直径为100mm，即方框的宽度为应变柱1的直径与两根档条5的厚度的总和。当然，根据需求，方框、档条5及应变柱1还可设计为其他尺寸。

如图4所示，一种用于检测混凝土压力试验机100的球面压头101调平性能的装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤s100，于混凝土压力试验机100的球面压头101与加压油缸102之间，将辅助压板7搁置在加压油缸102上，将应变柱1搁置在辅助压板7上，应变柱1的顶部与混凝土压力试验机100的球面压头101相对；

步骤s200，调整球面压头101的状态，以及调节应变柱1在辅助压板7上的竖立位置；

步骤s300，启动加压油缸102，以使应变柱1的顶部与混凝土压力试验机100的球面压头101接触并挤压，从而使应变片3产生形变，多组应变片3将相应的检测数据输出到测量仪表200，以实现球面压头101调平性能的检测；

步骤s400，重复步骤s200和s300，以在球面压头101处于不同状态以及应变柱1处于不同位置的情况下，分别对球面压头101调平性能进行检测，最终获得球面压头101的调平性能表征数据。

具体实施中，所述步骤s200具体包括：

如图5所示，球面压头101倾斜试验，改变四根档条5的分布位置，每块挡块与应变柱1之间各放置一根档条5，使竖立在辅助压板7上的应变柱1的中心轴线与方框的中心重合，该状态下，球面压头101调整为倾斜状态，且球面压头101倾斜方向朝向每块挡块所在方向(朝向a、b、c、d)各通过步骤s300进行一次调平性能的检测；

如图6所示，应变体中心偏移试验，调整球面压头101为水平状态，该状态下，改变四根档条5的分布位置，其中一侧的挡块与应变柱1之间放置两根并列的档条5，与该侧挡块对应的一侧挡块与应变柱1直接抵触，其余两侧的挡块与应变柱1之间各放置一根档条5，使竖立在辅助压板7上的的应变柱1的中心轴线与方框的中心偏离，且应变柱1的中心轴线偏向每块挡块所在方向(朝向a、b、c、d)各通过步骤s300进行一次调平性能的检测，每次应变柱1的中心轴线偏离方框的中心的距离为档条5的厚度。

应变片3为四组，四组所述应变片3分设在应变柱1的前后左右侧壁上，测试过程中，每组应变片3各与一块挡板6方向一致，为了便于描述，将四块挡块按分布方向(分布在应变柱1的前后左右方向)分别标记为a、b、c、d，四组应变片3按分布方向分别标记1、2、3、4，则a与1位于同侧，b与2位于同侧，c与3位于同侧，d与4位于同侧。

试验过程中，以应变柱1的顶部与混凝土压力试验机100的球面压头101挤压的压力设为200kn，通过测量仪表200即可读出组应变片3的输出值，倾斜试验时的检测数据如表1所示，中心偏移试验时的检测数据如表2所示。

表1、球面压头101倾斜试验检测数据示例

检测结果判断：应变率重复性≤0.10；应变率平均值±0.10以内。

表2、中心偏移试验性能数据示例

根据en12390-4标准要求，压力试验机调平性能对应的各项参数应满足表3要求：

表3混凝土压力试验机100调平性能对应的各项参数最大允许值

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。