专利名称：砂浆、混凝土湿度测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，特别是涉及一种测量建筑物中凝固了的砂浆、混凝土的湿度的仪器。
在国内，目前建筑界中尚无测量凝固了的砂浆、混凝土的湿度的仪器。它们的湿度全凭行家用肉眼观察、凭经验判断，因而误差很大在国外，采用中子法、γ射线法等方法测定混凝土的湿度，但实施这些方法的仪器结构复杂、体积庞大、操作繁复、价格昂贵，不宜在现场使用。并且这类仪器在国内未见引进。然而，在建筑业中，测量砂浆、混凝土的湿度是很必要的，因为其一，在建筑施工过程中，屋面板刷防水涂料、墙面刷油漆，各种构筑物要涂抹环氧树脂及其他防腐材料等之前，都必须知道砂浆或混凝土的湿度，否则影响施工质量。其二，现阶段，我国建筑界用回弹法测定混凝土强度，这是一种常规检测手段，建设部部颁标准《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》JGJ23－85提出“测试前表层遭受短期湿润的混凝土经风干后测试”，“长期处于高温、潮湿环境和浸水的混凝土应另行制定专用测强曲线”，规程之所以避开混凝土湿度问题，是由于没有测湿的仪器。但是湿度对混凝土强度测试的影响是不可忽视的。因气候条件的影响，风干程度很难直观地准确判断，而另行制定专用曲线必将提高测试成本、降低测试效率。
本实用新型的目的在于设计一种能准确、简易地测定凝固了的砂浆、混凝土的湿度的电子仪器，以填补国内建筑界的空白。
本实用新型是这样来实现的该砂浆、混凝土湿度测定仪包括测量主机和测量电极，在电极的测试端涂抹以导电膏。其中，测量主机包括产生正弦波测试信号的、位于盒体内的测湿电路，测量电极包括绝缘架和固定于绝缘架上的两根平行的电极，两根电极通过导线与测湿电路的输出端一起连接到位于盒体面板上的测量端子上，其中一个测量端子接地。上述电极包括极芯和套置在极芯试测端的、端面高出该试测端端面的极套，在电极测试端端面涂抹以导电膏至使其填满极套与极芯测试端所围的空间，从而使测试时两电极端部与待测的砂浆、混凝土表面良好接触。在实用新型的测试采用串联电阻节点电位法。测湿电路包括正弦波振荡器、射极输出器、功率放大器、匹配变压器和由串联电阻、显示器和测量端子组成的检测电路。由正弦波振荡器产生正弦波交流电，经射极输出器、功率放大器和耦合电容耦合到匹配变压器的初级，并经电磁耦合到次级而升压，再经检测电路的串联电阻连接到测量端子，用作测试信号源。当测试端涂有导电膏并与待测物紧密接触的测试电极通过导线连接到测量端子上时，交流电便施加到待测物表层，若待测物中有水分存在，便形成电流回路，其电流大小由所含水分多少决定。根据由显示器显示的电压值，即可经查表或曲线求得对应的湿度值。
本实用新型为建筑界提供了一种能准确地测定凝固了的砂浆、混凝土湿度的仪器，它体积小、重量轻、结构合理、操作方便、适合现场使用。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的一个实施例的外形图。
图2是本实用新型的结构框图。
图3是本实用新型的测量电极的结构图。
图4a、4b是图1的实施例的电路原理图。
图5是图4b中的检测电路的显示器部分的一种变换的电路原理图。
参见图1，它显示了本实用新型的一个实施例。该装置包括测量主机1、测量电极2和涂抹于电极测试端的导电膏3。其中，测量主机1有一盒体4，在其面板上有显示单元5，在本实施例中，显示单元为指示电表。面板上还有测量端子6a、6b，电源开关7、转换开关8和增益电位器调节旋钮9，在盒体4内置测量主机的主体测湿电路，它包括如图2所示的正弦波振荡器11、射极输出器12、功率放大器13、匹配变压器14和检测电路15。检测电路15包括串联电阻R12、显示器16和测量端子6a、6b，其中测量端子6a和6b位于盒体4的面板上。在本实施例中，显示器16是整流系电表(见图4b)，其显示单元5即位于盒体4的面板上的指示电表。
参见图1、图2和图3，测量电极2包括矩形绝缘架21和两个由极芯22和极套23组成的电极24，它们用金属，最好是铜制成。两根电极24相互平行地穿越绝缘架21的底座37并通过紧固件如螺母20垂直于底座37安装，极距一般取2至10cm。两根电极24通过导线25，在本实施例中为话筒线的芯线26和屏蔽线27及其接线叉28a和28b分别与测量端子6a和6b连接，其中，测量端子6b接地。极芯22呈头部测试端加粗的圆柱形，极套23围裹测试端加粗部分而留出测试端的端面，并且极套23的端面高出极芯测试端的端面，以便当测试时，导电膏能被包容在极芯测试端、极套和待测物表面所围成的空间内而不扩散流失。另外，绝缘架21底座37与极套23之间的极芯部分最好套置极套反力弹簧29，并且最好在矩形绝缘架21的中间设置绝缘横梁30，而在绝缘横梁30与极芯22末端间安装极芯反力弹簧31，这些弹簧有助于在测试过程中使电极24和待测物接触更紧密。绝缘横梁30的另一作用是加固绝缘架21，而绝缘架21的上缘可用作测量电极2的手柄。在绝缘架21的下部可安装两块相互平行地对置而把电极24夹持于其间但露出电极24的测试端的护板32，其作用为保护电极24免受测试现场尘埃的侵袭。
由于凝固了的砂浆、混凝土表面极不平整，为了使电极24与之良好接触，以期得到正确的测试结果，测试前需在电极极芯22的测试端涂抹导电膏3，参见图3。本实用新型使用的导电膏由石墨和适量油脂配制而成。
图4a、4b是本实施例的电路原理图。参见图4a，RC串并联选频电路和两级放大器用作正弦波振荡器11并进行电压放大。其中，场效应晶体管T1和晶体三极管T2组成第一级放大器，输出信号经电容C1耦合到第二级放大器中晶体三极管T4的基极，第二级放大器由晶体三极管T3和T4组成串接放大器，其输出信号从T3的发射极经电容C2分三路输出。第一路经电阻R1、可调电阻RW1和电阻R2组成的分压器从RW1中抽头经电容C3到由电阻R3、R4、电容C4、C5、C6组成的RC串并联选频电路，再到场效应晶体管T1的栅极，实现正反馈振荡，产生频率可调的正弦波，同时，这一路中一部分电压由电容C3经串联的电阻R5、R6、R7到场效应晶体管T1的源极，实现负反馈，使频率、幅度稳定。图4a中虚线表示屏蔽层，作用为抗干扰。第二路经串联电阻R8和电容C7到晶体三极管T4的基极，实现负反馈，以改善波形，提高稳定度。第三路经电容C8到下一级射极输出器12中的晶体三极管T5的基极，输出从T5的发射极经电容C9加到由电阻R9、R10与增益电位器RW2所组成的串并联分压器上，再从RW2的动片端可调地输出到功率放大器13。图4中还示出了稳压器部分。其中，晶体三极管T6是调整管，它与稳压管Dt、电阻R11和电容C10组成晶体管串联型固定式稳压器18，电压19的电压加到晶体三极管T6的集电极后从T6的发射极输出稳定电压，供给正弦波振荡器11和射极输出器12。
参见图4b，图4b的电路通过连接端33、34和35与图4a的电路连通。由图4b可见，连接端33与电源19的正极连接，连接端35接测量端子6b，也即接地。功率放大器13一般采用集成块20，如LA4100，来自增益电位器RW2的信号经耦合电容C11由集成块20的输入端输入，并从其输出端输出，经耦合电容C12耦合到匹配变压器14的初极(低阻抗侧)，经电磁耦合到次极(高阻抗侧)，升压到例如100V(可调)，经串联电阻R12到测量端子6a，用作测试信号源。检测电路15包括上述串联电阻R12、测量端子6a、6b，还包括显示器16。本实施例中的显示器16采用整流系电表。由三极管D1和D2、电阻R13、R14和RW3以及直流微安表5a构成半波串并联式整流电路，并接在测量端子6a、6b上。交流电压经二极管D整流后变成直流电压，经转换开关36换接到直流微安表5a指示其数值。转换开关36分三档第一档位置用于表头短路，以“0”标志，第二档位置用作测量，以u～标志，第三档位置用作电池电压检验，以u＝标志。
测试时，先开启电源开关7，将转换开关36由“0”拨向u～，将增益电位器RW2的调节旋钮9顺时针旋到表5a指示一定值如100V。将测量电极导线25端部的接线叉28a和28b分别接到测量端子6a和6b上，在两个电极极芯23的测试端涂以导电膏3，然后将其紧贴到被测物表面，观察直流微安表5a的指示值的变化。由读得的电压值通过查该仪器所附的电压－湿度表或曲线求得对应的被测物的湿度。至于仪器所附的电压－湿度表或曲线可如此作得用同一种标号、同一体积的砂浆试块在自然干燥过程中用本发明仪器逐一测出电压值，与此同时，标出湿试块的重量，用湿试块的重量减去恒重试块的重量，求得试块对应该电压值的含水量，含水量与恒重试块重量之比即为试块的含水率也即湿度值。由上述一一对应的电压值和湿度值即可制成电压－湿度表或曲线。
作为本实施例的变换，测湿电路中的显示器也可用如图5所示的液晶数字显示器来代替上述整流系电表。交流电压经测量端子6a和R15、R16加到以运算放大器38为核心的AC－DC转换器，输出直流电压经R17、R18到双积分AD转换器39，实现模－数转换，驱动位于盒体4面板上的显示单元液晶数字显示块5b显示电压数值。
使用液晶数字显示器与使用整流系电表相比，其优点是体积更小、重量更轻、读数精细清晰，缺点是成本提高，故不利于建筑施工单位推广应用。
权利要求1.一种测定凝固了的砂浆、混凝土的湿度的装置，其特征在于它包括测量主机1和测量电极2，上述测量主机1包括产生正弦波测试信号的、位于盒体4内的测湿电路，测量电极2包括绝缘架21和固定于绝缘架21上的两根平行的电极24，上述两根电极24通过导线25与上述测湿电路的输出端一起连接到位于上述盒体4面板上的测量端子6a和6b上，其中一个测量端子6b接地，上述电极24包括极芯22和套置于极芯22测试端的、端面高出极芯22的测试端端面的极套23，在极套23与极芯22的测试端端面所围的空间填满导电膏3。
2.按权利要求1所述的测湿装置，其特征在于，上述测湿电路包括正弦波振荡器11、射极输出器12、功率放大器13、匹配变压器14及检测电路15，它们成电气连接，其中，上述射极输出器12包括晶体三极管T5及包含有增盖电位器RW2的分压器，上述增盖电位器RW2的调节旋钮设置在上述盒体4的面板上，上述检测电路15包括串联电阻R12、显示器16和上述测量端子6a、6b。
3.按权利要求2所述的测湿装置，其特征在于，上述显示器16是整流系电表，其输入端与上述测量端子6a连接，输出端经转换开关36与显示单元5连接，上述显示单元5是位于上述盒体4面板上的直流微安表5a。
4.按权利要求2所述的测湿装置，其特征在于，上述显示器16是液晶数字显示器，其输入端与上述测量端子6a连接，输出端与上述显示单元5连接，上述显示单元是位于上述盒体4面板上的液晶数字显示块5b。
5.按权利要求1所述的测湿装置，其特征在于，上述绝缘架21为矩形框架，上述两根电极24穿越绝缘架21的底座37并垂直于底座安置，它们的测试端露出于底座37下方，两根电极24的间距为2至10cm。
6.按权利要求1所述的测湿装置，其特征在于，上述矩形的绝缘架21中间有绝缘横梁30，上述电极极芯22的末端与绝缘横梁30间安装极芯反力弹簧31。在电极极套23与绝缘架21的底座间的电极极芯部分套置极套反力弹簧29。
7.按权利要求1所述的测湿装置，其特征在于，上述导电膏3由石墨和油脂配制而成。
专利摘要本实用新型提供一种测定凝固了的砂浆或混凝土的湿度的电子仪器，它解决了目前建筑界用肉眼观察和凭经验判断砂浆、混凝土湿度，因而误差大的问题。它包括提供正弦波测试信号的测量主机和与测量主机的输出端连接的、端部涂有导电膏的、两个相对位置固定的电极。将电极涂有导电膏的端部与待测物接触，采用串联电阻节点电位法测试反映待测物含水量的电压值，从而通过查表求得对应的待测物的湿度。
文档编号G01N27/04GK2036670SQ8821558
公开日1989年4月26日 申请日期1988年10月23日 优先权日1988年10月23日
发明者钱城, 闵忠兴 申请人:钱城, 闵忠兴