本发明属于混凝土取粉技术领域，具体涉及一种防掺杂混凝土精确取粉装置。
背景技术：
混凝土结构常常由于碳化、氯离子侵入、酸性介质腐蚀等原因达不到预期使用年限，为了研究其破坏机理，实验室中需要对立方体混凝土试件分层取粉，并对粉末进行化学反应以测定其成分的变化。
对于需要分层取粉的立方体混凝土试件而言，原则上对立方体的六个面均应逐层向内取粉，因为六个面的表面混凝土均为最浅层的混凝土。事实上每层混凝土是一个立方体的“外壳”，若是只从一个面逐层取粉，那么四个侧面没有被去除的同一层混凝土粉末将会混入下一次所取的较深层混凝土粉末中。
现有的混凝土取粉设备主要采用电钻钻粉、打磨刀转动磨粉、切割刀切粉等方式，其中打磨刀转动磨粉的方式可获取的混凝土粉末最多且最容易实现自动化。然而现有的混凝土磨粉装置均只从一个面逐层深入取粉，显然会出现深层混凝土粉末掺杂浅层粉末的状况，对试验结果有较大的影响。
技术实现要素：
本发明的效果能够克服上述缺陷，提供了一种通过切除立方体试件四个侧面外层混凝土从而防止掺杂的混凝土精确取粉装置。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种防掺杂混凝土精确取粉装置，包括支撑板架，所述支撑板架包括顶板、侧板和底板，所述顶板与底板之间竖直设置侧板，所述侧板上安装有控制开关，它还包括切割机构、磨粉机构、试件夹持机构以及粉末收集机构，所述切割机构、磨粉机构以及粉末收集机构均与控制开关相连，所述切割机构、磨粉机构、试件夹持机构均安装在支撑板架上；
所述切割机构包括切割室、切割机器和切割电机，所述切割机器位于切割室内，所述切割电机连接切割机器，所述切割机器包括切割刀、变向器和竖向给进装置，所述切割刀通过横转轴连接于变向器，所述变向器通过竖转轴连接竖向给进装置，所述竖向进给装置安装于顶板上；
所述磨粉机构包括磨粉室、磨粉机器和磨粉电机，所述磨粉室顶部开有转轴孔，所述磨粉电机连接磨粉机器，所述磨粉机器包括打磨刀和螺纹转轴，所述打磨刀置于磨粉室内，并通过穿过转轴孔的转轴与螺纹转轴连接，所述顶板上还设有顶板螺孔，所述螺纹转轴与顶板螺孔螺纹咬合连接；
所述试件夹持机构包括夹具、可移动垫板和连杆，所述夹具安装于可移动垫板上，所述可移动垫板底部安装有连杆，所述底板上还设有垫板滑道，所述可移动垫板通过连杆沿垫板滑道移动，所述垫板滑道贯穿切割室和磨粉室；
所述粉末收集机构能够收集磨粉室内的粉末并安装于磨粉室的侧壁上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述竖向给进装置包括滑动竖杆和定位螺纹套筒，所述滑动竖杆顶部设有竖向给进手柄，所述竖向给进手柄位于顶板上方，所述滑动竖杆可在定位螺纹套筒里竖向滑动，所述顶板上还设有套筒滑道，所述套筒滑道侧边设有刻度，所述定位螺纹套筒在套筒滑道上水平滑动，所述定位螺纹套筒通过固定螺母固定在顶板上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述螺纹转轴顶部安装有转动手轮，底部安装有水平设置的定位圆盘，所述定位圆盘的一侧安装有竖直设置的卡尺。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述连杆的自由端设有水平移动手柄，所述切割室和磨粉室下方均分别设有定位螺孔，所述可移动垫板通过插入定位螺孔定位螺栓以固定。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述粉末收集机构包括鼓风机和集粉盒，所述鼓风机和集粉盒分别安装在所述磨粉室的不同的侧壁上，所述磨粉室内壁上涂有吸粉材料。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述切割刀为平面圆形结构，中心设置有安装圆孔，所述横转轴通过安装圆孔固定切割刀；所述打磨刀为中心向内凹陷的立体结构，并且表面设置凸起的小矩形条。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述切割室和磨粉室相接，并且各自设有双页门，所述双页门上设有把手，在所述切割室和磨粉室的连接处设有电动升降门。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述定位螺纹套筒内侧设有竖向贯通卡口，所述卡口可卡住滑动竖杆。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述集粉盒和集粉盒所在的磨粉室的侧壁之间安装有滤网。
作为本发明优选的技术方案，所述滑动竖杆上通过卡头卡入卡口中，所述卡口呈内凹状。
本发明的有益效果为：
与现有技术相比，本发明的优点在于，对每层混凝土取粉前，通过切除四个侧面的外层混凝土以防止浅层混凝土粉末掺杂进深层粉末中，实现真正的精确取粉；通过卡尺刻度对打磨刀位置的限定以确保取粉深度的精确性；通过顶板刻度对切割刀位置的限定以确保切割深度的精确性；通过固定螺母将切割机器紧密固定在顶板上，将机器运作产生的振动传递到外部框架上，防止机器意外脱落，保证安全性；混凝土磨粉和切割均在密封的工作室里，避免粉尘在空气中扩散，造成污染。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的切割室、磨粉室和粉末收集机构的立体结构示意图；
图3为本发明的顶板平面结构示意图；
图4为本发明的底板和试件夹持机构平面结构示意图；
图5为本发明的滑动竖杆和定位螺纹套筒的断面图；
图6为本发明的切割刀平面结构示意图；
图7为本发明的打磨刀立体结构示意图；
附图标记说明：1、顶板；2、侧板；3、底板；4、切割室；5、磨粉室；6、竖向给进手柄；7、滑动竖杆；8、定位螺纹套筒；9、套筒滑道；10、刻度；11、固定螺母；12、切割电机；13、卡口；14、竖转轴；15、变向器；16、横转轴；17、切割刀；18、立方体混凝土试件；19、夹具；20、可移动垫板；21、连杆；22、水平移动手柄；23、垫板滑道；24、定位螺栓；25、定位螺孔；26、转动手轮；27、螺纹转轴；28、顶板螺孔；29、卡尺；30、定位圆盘；31、磨粉电机；32、转轴；33、打磨刀；34、鼓风机；35、转轴孔；36、滤网；37、集粉盒；38、电动升降门；39、双页门；40、把手；41、控制开关；42、卡头；43、安装圆孔。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，一种防掺杂混凝土精确取粉装置，包括支撑板架，支撑板架包括顶板1、侧板2和底板3，顶板1与底板3之间竖直设置侧板2，侧板2上安装有控制开关41，它还包括切割机构、磨粉机构、试件夹持机构以及粉末收集机构，切割机构、磨粉机构以及粉末收集机构均与控制开关41相连，切割机构、磨粉机构、试件夹持机构均安装在支撑板架上；
切割机构包括切割室4、切割机器和切割电机12，切割机器位于切割室4内，切割电机12连接切割机器，切割机器包括切割刀17、变向器15和竖向给进装置，切割刀17通过横转轴16连接于变向器15，变向器15通过竖转轴14连接竖向给进装置，竖向进给装置安装于顶板1上；
磨粉机构包括磨粉室5磨粉机器和磨粉电机31，磨粉室5顶部开有转轴32孔，磨粉电机31连接磨粉机器，磨粉机器包括打磨刀33和螺纹转轴27，打磨刀33置于磨粉室5内，并通过穿过转轴32孔的转轴32与螺纹转轴27连接，顶板1上还设有顶板1螺孔，螺纹转轴27与顶板1螺孔螺纹咬合连接；
试件夹持机构包括夹具19、可移动垫板20和连杆21，夹具19安装于可移动垫板20上，转动夹具19从四侧夹紧立方体混凝土试件18，并将立方体混凝土试件18固定在可移动垫板20上，可移动垫板20底部安装有连杆21，底板3上还设有垫板滑道23，可移动垫板20通过连杆21沿垫板滑道23移动，垫板滑道23贯穿切割室4和磨粉室5；
粉末收集机构能够收集磨粉室5内的粉末并安装于磨粉室5的侧壁上。
本实施例中，竖向给进装置包括滑动竖杆7和定位螺纹套筒8，滑动竖杆7顶部设有竖向给进手柄6，竖向给进手柄6位于顶板1上方，滑动竖杆7可在定位螺纹套筒8里竖向滑动以便切割刀17可以逐渐深入地切割混凝土试件，顶板1上还设有套筒滑道9，套筒滑道9侧边设有刻度10，刻度10可精确确定切割机器的水平位置，方便所述切割刀17可以对立方体混凝土试件18的四个侧面的任意深度进行切割，定位螺纹套筒8在套筒滑道9上水平滑动以改变所述切割机器的水平位置，定位螺纹套筒8通过固定螺母11固定在顶板1上以防止切割产生的振动影响所述切割机器的水平位置。
本实施例中，螺纹转轴27顶部安装有转动手轮26，底部安装有水平设置的定位圆盘30，调节转动手轮26可以使打磨刀33上下移动，定位圆盘30的一侧安装有竖直设置的卡尺29，卡尺29可以通过限定定位圆盘30的竖向位置以确定所述打磨刀33的位置。
本实施例中，连杆21的自由端设有水平移动手柄22，切割室4和磨粉室5下方均分别设有定位螺孔25，切割室4和磨粉室5下方均有两个定位螺孔25，可移动垫板20通过插入定位螺孔25的定位螺栓24以固定。
本实施例中，粉末收集机构包括鼓风机34和集粉盒37，鼓风机34和集粉盒37分别安装在所述磨粉室5的不同的侧壁上，磨粉室5内壁上涂有吸粉材料。
本实施例中，切割刀17为平面圆形结构，中心设置有安装圆孔43，横转轴16通过安装圆孔43固定切割刀17；打磨刀33为中心向内凹陷的立体结构，并且表面设置用以防固定螺杆、螺母突出打磨面，表面为起取粉作用的凸起的小矩形条。
本实施例中，磨粉室5侧壁均为强化玻璃面板，切割室4和磨粉室5相接，并且各自设有双页门39，双页门39上设有把手40，在切割室4和磨粉室5的连接处设有电动升降门38，握住水平移动手柄22可以水平移动试件夹持机构穿过电动升降门38使试件夹持机在切割室4和磨粉室5之间切换位置。
本实施例中，定位螺纹套筒8内侧有竖向贯通卡口13，卡口13可卡住滑动竖杆7以防止相对转动。
本实施例中，集粉盒37和集粉盒37所在的磨粉室5的侧壁之间安装有滤网36。
本实施例中，滑动竖杆7上通过卡头42卡入卡口13中，所述卡口13呈内凹状。
本发明的工作过程为：以取0-5mm、5mm-10mm、10mm-15mm、15mm-20mm的四层粉末为例，打开磨粉室5的双页门39，将立方体混凝土试件18放在可移动垫板20中心，旋动夹具19将试件固定，用定位螺栓24将试件夹持机构固定在底板3上，关闭双页门39；调节转动手轮26使打磨刀33触碰试件顶端，记下卡尺29的读数，打开控制开关41上的磨粉电机31按钮，开始磨粉，调节转动手轮26使打磨刀33逐渐深入打磨，直至卡尺29的读数比初始读数多5mm；关闭磨粉电机31按钮，打开鼓风机34按钮向磨粉室5鼓风，粉末通过滤网36进入集粉盒37，0-5mm粉末收集完毕，关闭鼓风机34按钮，拆下集粉盒37，取出粉末后重新装回；打开电动升降门38按钮，松开定位螺栓24，握住水平移动手柄22将试件移至切割室4，用定位螺栓24将试件夹持机构固定在底板3上，关闭电动升降门38按钮；移动定位螺纹套筒8使切割刀17所在平面与试件的一个侧面重合，记下刻度10的读数，移动定位螺纹套筒8使切割刀17向试件中心平行移动5mm，拧紧固定螺母11将定位螺纹套筒8紧密固定在顶板1上；打开切割电机12按钮，握住竖向给进手柄6逐渐深入切割混凝土，直至切割面覆盖20mm的深度，关闭切割电机12按钮，若外层混凝土未自动脱落，打开切割室4的双页门39，用小锤子轻轻敲击使其脱落，关闭双页门39；松开固定螺母11，重复上述操作对其余三个侧面进行切割；打开电动升降门38按钮，松开定位螺栓24，握住水平移动手柄22将试件移至磨粉室5，重复磨粉的步骤取5mm到10mm的粉末，再重复切割的步骤将四个侧面5mm-10mm深度的外层混凝土切除；如此循环操作，每磨粉一次，需要将四个侧面相同深度的混凝土切除才能进行下一深度的磨粉，最后一次磨粉完毕不需要再切割混凝土。
从整个工作过程来看，本发明在磨取里层粉末之前切除四个侧面的外层混凝土，保证了浅层粉末不掺杂进深层粉末中，实现了真正的精确取粉；通过卡尺刻度对打磨刀位置的限定以确保取粉深度的精确性；通过顶板刻度对切割刀位置的限定以确保切割位置的精确性；通过固定螺母将切割机器紧密固定在顶板上，将机器运作产生的振动传递到外部框架上，防止机器意外脱落，保证安全性；混凝土磨粉和切割均在密封的工作室里，避免粉尘在空气中扩散，造成污染。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。