混凝土气泡间距系数分析测定仪的制作方法
【专利摘要】一种混凝土气泡间距系数分析测定仪，包括基座、试样架、横向移动平台、纵向移动平台、竖向移动平台以及左、右支架，横向移动平台设置在左、右支架的上方，横向移动平台由背板、横向导轨、横向丝杠、横向丝母、横向滑块、横向电机、横向联轴器以及左、右轴承座组成，纵向移动平台由底板、纵向导轨、纵向丝杠、纵向丝母、纵向滑块、纵向电机、纵向联轴器以及前、后轴承座组成，竖向移动平台由承载板、竖向导轨、竖向丝杠、竖向丝母、竖向滑块、手轮以及上、下轴承座组成，本实用新型的测定仪，利用数字相机对混凝土试件进行连续的扫描拍照，从而使计算机对混凝土试件完整的图像进行分析，获得更多、更细致、更全面的混凝土气泡参数。
【专利说明】混凝土气泡间距系数分析测定仪
【技术领域】
[0001]本实用新型属于混凝土检测仪器【技术领域】，涉及混凝土气泡检测仪器，具体地说，是一种混凝土气泡间距系数分析测定仪。
【背景技术】
[0002]众所周知，气泡对混凝土外部美观和内在质量都存在着一定的危害性，在混凝土工程施工中，由于受原材料、配合比、施工工艺乃至脱模剂等因素的影响，混凝土中的气孔一直是困扰建筑施工的重要难题，它不仅影响混凝土的外观效果，还会影响混凝土的内在质量，导致了工期的延误，因此，分析混凝土气泡的成因，寻求其解决方法是十分必要的。
[0003]传统的混凝土气泡检测是通过人工利用放大镜直接观测，效率低，误差大，随着电子科技的进步，近来出现了一种新的检测方式，就是对混凝土进行切割取样，制作成试件块，再利用高分辨率的数字相机对混凝土试件块进行拍照，然后输入计算机中，利用计算机软件对数字相机拍摄到的图像进行分析，通过设定阈值、增加对比度等图像处理手段，使混凝土中的气孔呈现白色，而非气孔的密实部分呈现黑色，这种检测方式提高了工作效率，减少了误差。
[0004]随着混凝土新技术、新工艺的发展，对混凝土的要求越来越高。由于混凝土的配t匕、搅拌、振捣、脱模、养护等诸多因素都会对混凝土中气泡的含量造成影响，所以人们对混凝土中气泡的研究越来越细致，例如要测量直径小于0.3毫米的微气泡含量，以及气泡的体积、比表面积、间距系数、空隙率、气泡的平均弦长等参数，这就要求数字相机不能仅简单地对混凝土试件的某一点或某一局部进行拍照，而是要进行逐行逐列连续的拍照，对混凝土试件进行完整的采样，从而使计算机对混凝土试件完整的图像进行分析，但是现有技术中并没有相应的仪器或装置能完成这一功能。
实用新型内容
[0005]为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种混凝土气泡间距系数分析测定仪，利用数字相机对混凝土试件块进行连续的扫描拍照，从而使计算机对混凝土试件块完整的图像进行分析，获得更多、更细致、更全面的混凝土气泡参数。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种混凝土气泡间距系数分析测定仪，包括基座、试样架、横向移动平台、纵向移动平台、竖向移动平台以及左、右支架，其特征是:左、右支架分别安装在基座的左、右两侧，横向移动平台设置在左、右支架的上方，横向移动平台由背板、横向导轨、横向丝杠、横向丝母、横向滑块、横向电机、横向联轴器以及左、右轴承座组成，左、右轴承座分别安装在左、右支架的顶端，横向丝杠的两端分别由左、右轴承座中的轴承支承，横向丝母螺接在横向丝杠上，背板设置在横向丝母的前面，背板的左、右两端分别与左、右轴承座固接，横向导轨安装在背板上，横向导轨有上、下两排轨道，这两排轨道分别是上轨道和下轨道，横向滑块设置在横向导轨的前面，横向滑块的上部和下部分别设置有上滚轮和下滚轮，上滚轮与上轨道成滑动配合，下滚轮与下轨道成滑动配合，横向滑块通过联接板与横向丝母固接，纵向移动平台由底板、纵向导轨、纵向丝杠、纵向丝母、纵向滑块、纵向电机、纵向联轴器以及前、后轴承座组成，前、后轴承座分别安装在底板的前后两端，纵向丝杠设置在前、后轴承座之间，纵向丝杠的前、后两端分别由前、后轴承座内的轴承支承，纵向丝母螺接在纵向丝杠上，纵向滑块设置在纵向丝母的下面，纵向导轨设置在纵向滑块的下面，纵向导轨安装在底板上，纵向滑块与纵向导轨成滑动配合连接，底板通过螺钉与基座固接，纵向丝母的两侧分别通过联接板与纵向滑块固接，纵向电机的动力轴通过纵向联轴器与纵向丝杠的轴头固接，试样架由载物台和挡板组成，挡板分别设置在载物台的两侧，载物台通过螺钉与纵向丝母固接，竖向移动平台由承载板、竖向导轨、竖向丝杠、竖向丝母、竖向滑块、手轮以及上、下轴承座组成，承载板与横向滑块固接，上、下轴承座分别安装在承载板的上、下两端，竖向丝杠的两端分别由上、下轴承座中的轴承支承，竖向丝母螺接在竖向丝杠上，竖向导轨设置在竖向丝母的背面，竖向导轨安装在承载板上，竖向滑块通过燕尾槽与竖向导轨成滑动配合连接，竖向丝母固接在竖向滑块的背面，在竖向滑块的正面安装有数字相机。
[0008]所述数字相机的镜头下方设置有照明灯。
[0009]所述挡板上安装有锁紧螺钉。
[0010]本实用新型有以下积极有益效果:
[0011]本仪器利用高分辨率数字相机对混凝土试件块进行连续的扫描拍照，然后输入计算机中，利用计算机软件对数字相机拍摄到的混凝土试件块完整的图像进行分析，通过设定阈值、增加对比度等图像处理手段，使混凝土中的气孔(气泡)呈现白色，而非气孔的密实部分呈现黑色，工作效率高、误差小，能够获得更多、更细致、更全面的混凝土气泡参数，可以测量直径小于0.3毫米的微气泡含量，以及气泡的体积、比表面积、间距系数、空隙率、气泡的平均弦长等参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
[0013]图2是图1侧视图。
[0014]图3是图1的后视图。
[0015]图4是图1的分解图。
[0016]图5是图4的分解图。
[0017]图6是图5的分解图。
[0018]图7是图6的分解图。
[0019]图8是图3的内部结构示意图。
[0020]图9是图8的分解图。
[0021]图10是图9的分解图。
[0022]图11是纵向移动平台与基座的连接结构示意图。
[0023]图12是纵向移动平台的结构示意图。
[0024]图13是图12的后视图。
[0025]图14是图12的分解图。
[0026]图15是图14的分解图。[0027]图16是图15的分解图。
[0028]图17是图16的后视图。
[0029]图18是图17的分解图。
[0030]图19是图18的分解图。
[0031]图20是数字相机与竖向滑块的连接结构示意图。
[0032]图21是图20的分解图。
[0033]图22是竖向丝母与竖向滑块的连接结构示意图。
[0034]图23是横向滑块与横向导轨的连接结构示意图。
[0035]图24是本实用新型的使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0036]图中标号
[0037]I基座2左支架3右支架
[0038]4联接板5联接板6螺钉 [0039]7螺钉8数字相机9照明灯
[0040]10横向移动平台
[0041]11 背板
[0042]12横向导轨13横向丝杠14横向丝母
[0043]15横向滑块16横向电机17横向联轴器
[0044]18左轴承座19右轴承座
[0045]20纵向移动平台
[0046]21底板22纵向导轨
[0047]23纵向丝杠24纵向丝母25纵向滑块
[0048]26纵向电机27纵向联轴器28前轴承座
[0049]29后轴承座
[0050]30竖向移动平台
[0051]31承载板32竖向导轨33竖向丝杠
[0052]34竖向丝母35竖向滑块36手轮
[0053]37试件块38上轴承座39下轴承座
[0054]40试样架
[0055]41载物台42挡板
[0056]43挡板44螺钉45螺钉
[0057]46电机控制器47主机48键盘
[0058]49 鼠标
[0059]50显不器51防护壳
[0060]52防护壳53防护壳54轨道
[0061]55轨道56滚轮57滚轮
[0062]58联接板59支架
[0063]60测定仪61燕尾槽62螺柱[0064]63螺钉64螺孔65螺钉
[0065]66螺钉67螺钉68螺钉
[0066]请参照图1、图2、图3，本实用新型是一种混凝土气泡间距系数分析测定仪60，包括基座1、横向移动平台10、纵向移动平台20、竖向移动平台30、试样架40以及左、右支架
2、3，左、右支架2、3分别安装在基座I的左、右两侧，请参照图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10，横向移动 平台10设置在左、右支架2、3的上方，横向移动平台10由背板11、横向导轨12、横向丝杠13、横向丝母14、横向滑块15、横向电机16、横向联轴器17以及左、右轴承座18、19组成，左、右轴承座18、19分别安装在左、右支架2、3的顶端，横向丝杠13的两端分别由左、右轴承座18、19中的轴承支承，横向丝母14螺接在横向丝杠13上，背板11设置在横向丝母14的前面，背板11的左端和右端分别通过螺钉67、68与左、右轴承座18、19固接，横向导轨12安装在背板11上，横向导轨12有上、下两排轨道，这两排轨道分别是上轨道54和下轨道55，横向滑块15设置在横向导轨12的前面，横向滑块15的上部和下部分别设置有上、下滚轮56、57如图23所示，上滚轮56与上轨道54成滑动配合，下滚轮57与下轨道55成滑动配合，横向滑块15通过联接板58与横向丝母14固接，横向电机16由步进电机构成，接受电机控制器发出的控制脉冲，当电机控制器发出正脉冲信号时，横向电机16的动力轴顺时针旋转，横向丝杠13也顺时针旋转，横向丝母14向左移动，当电机控制器发出负脉冲信号时，横向电机16的动力轴逆时针旋转，横向丝杠13也逆时针旋转,横向丝母14向右移动，横向丝母14向左移动时，横向滑块15也向左移动，横向丝母14向右移动时，横向滑块15也向右移动，横向滑块15上部和下部设置的上、下滚轮56、57起导向作用，带动竖向移动平台向左或向右移动，从而完成行扫描，横向移动平台的外部设置有防护壳51。
[0067]请参照图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19，纵向移动平台20由底板21、纵向导轨22、纵向丝杠23、纵向丝母24、纵向滑块25、纵向电机26、纵向联轴器27以及前、后轴承座28、29组成,前、后轴承座28、29分别安装在底板21的前后两端,纵向丝杠23设置在前、后轴承座28、29之间，纵向丝杠23的前、后两端分别由前、后轴承座28、29内的轴承支承，纵向丝母24螺接在纵向丝杠23上，纵向滑块25设置在纵向丝母24的下面，纵向导轨22设置在纵向滑块25的下面，纵向导轨22通过螺钉安装在底板21上，纵向滑块25与纵向导轨22成滑动配合连接，底板21通过螺钉65、66与基座I固接，纵向丝母24的两侧分别通过联接板4、5与纵向滑块25固接，联接板4上设置有锁紧镙钉6，联接板5上设置有锁紧螺钉7，纵向电机26的动力轴通过纵向联轴器27与纵向丝杠23的轴头固接，试样架40由载物台41和挡板42、43组成，挡板42、43分别设置在载物台41的两侧，载物台41用于放置待检测的混凝土试件块37，挡板42、43上分别安装有锁紧螺钉44、45，锁紧螺钉44、45用于固定混凝土试件块37，纵向丝母24上固接有螺柱62，载物台41通过螺钉46与螺柱62连接，纵向电机26由步进电机构成，接受电机控制器发出的控制脉冲，当电机控制器发出正脉冲信号时，纵向电机26的动力轴顺时针旋转，纵向丝杠23也顺时针旋转，纵向丝母24向前移动，当电机控制器发出负脉冲信号时，纵向电机26的动力轴逆时针旋转，纵向丝杠23也逆时针旋转，纵向丝母24向后移动，纵向丝母24向前移动时，纵向滑块25也向前移动，纵向丝母24向后移动时，纵向滑块25也向后移动，纵向移动平台的外部设置有防护壳52。
[0068]请参照图20、图21、图22，竖向移动平台30由承载板31、竖向导轨32、竖向丝杠33、竖向丝母34、竖向滑块35、手轮36以及上、下轴承座38、39组成，承载板31通过螺钉63与横向滑块15连接，横向滑块15上设置有螺孔64，螺孔64用于穿置螺钉63，上、下轴承座38、39分别安装在承载板31的上、下两端，竖向丝杠33的两端分别由上、下轴承座38、39中的轴承支承，竖向导轨32设置在竖向丝母34的背面，竖向导轨32安装在承载板31上，竖向滑块35通过燕尾槽61与竖向导轨32成滑动配合连接，竖向丝母34固接在竖向滑块35的背面，竖向丝母34螺接在竖向丝杠33上，在竖向滑块35的正面安装有数字相机8，数字相机8通过支架59固接在竖向滑块35的正面。竖向移动平台的外部设置有防护壳53，顺时针旋转手轮36，竖向丝杠33顺时针旋转，竖向丝母34向下移动，竖向滑块35也向下移动，从而带动数字相机8向下移动，逆时针旋转手轮36，竖向丝杠33逆时针旋转，竖向丝母34向上移动，竖向滑块35也向上移动，从而带动数字相机8向上移动，通过旋转手轮36可以改变数字相机8的镜头与混凝土试件块37之间的距离。数字相机8的镜头下方设置有照明灯9。
[0069]请参照图24，使用时，将横向电机16、纵向电机26分别通过电缆线与电机控制器46连接，将数字相机8通过信号线与计算机的主机47连接，将键盘48、鼠标49、显示器50与计算机的主机47连接好，将混凝土试件块37放在载物台41上，用螺钉44、45锁紧，打开照明灯9的电源，打开计算机主机47的电源，通过旋拧手轮36，使数字相机8的镜头与混凝土试件块37保持适当的距离，再通过旋转数字相机8的聚焦环，使数字相机8对好焦，当然也可以采用自动对焦的数字相机8。通过点击菜单中的“向导”按钮，启动自动分析过程，在计算机程序控制下，电机控制器46向横向电机16发出脉冲指令，横向电机16的动力轴按照脉冲指令顺时针或逆时针旋转，从而带动横向丝杠13顺时针或逆时针旋转，当横向丝杠13顺时针或逆时针旋转后，横向滑块15水平向左或向右移动，完成行扫描。然后，电机控制器46向纵向电机26发出脉冲指令，纵向电机26的动力轴按照脉冲指令顺时针或逆时针旋转，从而带动纵向丝杠23顺时针或逆时针旋转，当纵向丝杠23顺时针或逆时针旋转后,纵向滑块25水平向前或向后移动，完成列扫描。
[0070]所有的扫描图像被输入到计算机中，通过设定阈值、增加对比度等图像处理手段，使每帧图像中的混凝土气孔(气泡)呈现白色，而非气孔的密实部分呈现黑色，再利用已知的数学公式，可以自动计算出直径小于0.3毫米时微气泡含量，以及气泡的体积、比表面积、间距系数、空隙率、气泡的平均弦长等参数。
【权利要求】
1.一种混凝土气泡间距系数分析测定仪，包括基座、试样架、横向移动平台、纵向移动平台、竖向移动平台以及左、右支架，其特征是:左、右支架分别安装在基座的左、右两侧，横向移动平台设置在左、右支架的上方，横向移动平台由背板、横向导轨、横向丝杠、横向丝母、横向滑块、横向电机、横向联轴器以及左、右轴承座组成，左、右轴承座分别安装在左、右支架的顶端，横向丝杠的两端分别由左、右轴承座中的轴承支承，横向丝母螺接在横向丝杠上，背板设置在横向丝母的前面，背板的左、右两端分别与左、右轴承座固接，横向导轨安装在背板上，横向导轨有上、下两排轨道，这两排轨道分别是上轨道和下轨道，横向滑块设置在横向导轨的前面，横向滑块的上部和下部分别设置有上滚轮和下滚轮，上滚轮与上轨道成滑动配合，下滚轮与下轨道成滑动配合，横向滑块通过联接板与横向丝母固接，纵向移动平台由底板、纵向导轨、纵向丝杠、纵向丝母、纵向滑块、纵向电机、纵向联轴器以及前、后轴承座组成，前、后轴承座分别安装在底板的前后两端，纵向丝杠设置在前、后轴承座之间，纵向丝杠的前、后两端分别由前、后轴承座内的轴承支承，纵向丝母螺接在纵向丝杠上，纵向滑块设置在纵向丝母的下面，纵向导轨设置在纵向滑块的下面，纵向导轨安装在底板上，纵向滑块与纵向导轨成滑动配合连接，底板通过螺钉与基座固接，纵向丝母的两侧分别通过联接板与纵向滑块固接，纵向电机的动力轴通过纵向联轴器与纵向丝杠的轴头固接，试样架由载物台和挡板组成，挡板分别设置在载物台的两侧，载物台通过螺钉与纵向丝母固接，竖向移动平台由承载板、竖向导轨、竖向丝杠、竖向丝母、竖向滑块、手轮以及上、下轴承座组成，承载板与横向滑块固接，上、下轴承座分别安装在承载板的上、下两端，竖向丝杠的两端分别由上、下轴承座中的轴承支承，竖向丝母螺接在竖向丝杠上，竖向导轨设置在竖向丝母的背面，竖向导轨安装在承载板上，竖向滑块通过燕尾槽与竖向导轨成滑动配合连接，竖向丝母固接在竖向滑块的背面，在竖向滑块的正面安装有数字相机。
2.如权利要求1所述的一种混凝土气泡间距系数分析测定仪，其特征是:所述数字相机的镜头下方设置有照明灯。
3.如权利要求1所述的一种混凝土气泡间距系数分析测定仪，其特征是:所述挡板上安装有锁紧螺钉。
【文档编号】G01N15/08GK203798705SQ201420056824
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】陈俊良, 盛之会, 徐光华, 李昊鹏 申请人:北京首瑞大同测控技术有限公司, 吉林铁道职业技术学院