一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置及测试方法与流程

本发明属于坍落度及坍落扩展度测试，尤其是涉及一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置及测试方法。

背景技术：

1、混凝土坍落度是在实际施工中用来判断混凝土施工和易性好坏的一个主要标准，如果坍落度较大容易引起拌和物的离析，如果太小则给施工带来难度。当前测量混凝土坍落度主要是由人工操作完成的，将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥坍落度筒内，装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁。混凝土拌合物由于自重将会产生坍落现象，然后量出向下坍落的尺寸，即为坍落度。当坍落度大于220mm时，坍落度不能准确反映混凝土的流动性，需要用混凝土扩展后的平均直径即坍落扩展度，作为流动性指标。

2、在现有的混凝土坍落度及坍落扩展度测量设备中，都是单一功能，都是只针对测量坍落度或者扩展度，无法实现两者的同时自动测量，并且在测量过程中，需要人工手动调整量尺或者测距仪寻找最高点，因此对最高点的选取也存在很大的主观因素，这样采集的数据可能存在很大的误差，需要有经验的采集人员进行操作，这样对采集人员就有较高的要求。而施工现场采集人员经验、操作方式存在很大的随机性，因此对采集到的数据结果影响很大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置及测试方法，实现混凝土坍落度及坍落扩展度数据自动采集，可以同时测量混凝土坍落度和坍落扩展度，不需要人工手动调整量尺或者测距仪。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，包括带支架操作台、测距仪、摄像机、补光灯、背景板和工控柜，所述的带支架操作台包括支架、操作台和工控柜支架，所述的支架固定于操作台的左侧，所述的工控柜支架固定于操作台的下方，所述的测距仪、摄像机和补光灯均安装在支架上，在操作台的台面上安放背景板，所述的工控柜固定安装于工控柜支架上，所述的测距仪包括测距仪连接板、测距仪壳、测距仪安装板和若干测距雷达，测距仪连接板和测距仪安装板分别固定在测距仪壳的顶端和底端，若干测距雷达设置在测距仪壳内，若干测距雷达安装在测距仪安装板上，所述测距仪通过测距仪连接板固定在支架上，在背景板上设有若干同心标定圆环，所述的测距仪设置在若干同心标定圆环的正上方，所述的摄像机设置在测距仪的右侧，所述的摄像机拍摄同心标定圆环所在区域；

4、所述的工控柜内设有工控机、交换机和电源，若干测距雷达和摄像机均与交换机连接，所述交换机与工控机连接，所述电源为工控机、交换机、测距雷达和摄像机供电。

5、进一步的，所述支架包括横向钢管和竖向钢管，所述横向钢管的一端固定在竖向钢管的顶端，横向钢管的另一端为自由端，所述操作台由角钢和钢板焊接而成，所述工控柜支架由若干钢管焊接而成。

6、进一步的，所述补光灯固定在竖向钢管上，所述测距仪通过测距仪连接板固定在横向钢管上，所述摄像机安装在横向钢管上且靠近横向钢管的自由端布置。

7、进一步的，所述背景板是由边长1000mm、厚度3mm的正方形钢板制作而成，所述同心标定圆环设置在背景板的中心处，所述同心标定圆环包括外圆直径分别为200mm、400mm、500mm的三个黑色同心圆环，且三个黑色同心圆环的圆环宽度均是50mm。

8、进一步的，若干所述测距雷达均匀排布在测距仪安装板上的与背景板上最外侧的黑色同心圆环所围成的区域相对应的圆形区域内，且若干所述测距雷达布满圆形区域。

9、进一步的，所述电源包括220v交流电源和3.3v直流电源，220v交流电源给工控机、交换机和补光灯供电，交换机通过网线给摄像机供电，3.3v直流电源给激光测距雷达及测距仪内的转接模块供电。

10、进一步的，所述补光灯为led灯，所述摄像机为高清摄像机。

11、一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置的测试方法，包括以下步骤：

12、步骤一，在未放置标准圆锥坍落度筒前，测距仪标记测距仪到背景板距离得到固定高度a，然后由人工将标准圆锥坍落度筒放置于操作台的台面上的背景板的中心处，然后将混凝土拌合物装入标准圆锥坍落度筒内，装满后，用刮刀刮除余料，使得混凝土拌合物与标准圆锥坍落度筒的上缘齐平；

13、步骤二，垂直向上将标准圆锥坍落度筒提起，并将提起的标准圆锥坍落度筒移到一旁，等待混凝土拌合物停止流动完成坍落，启动测距仪测量多组数据,通过固定高度a与多组测量数据中的最小值b进行做差计算得到一个值c，再用标准圆锥坍落度筒的高度h减去这个值c，得到的数值d即为混凝土坍落度；

14、步骤三，当步骤二中的混凝土坍落度大于220mm时，混凝土会覆盖背景板上的标定同心标定圆环，启动摄像机，对覆盖混凝土的背景板进行图像采集，并将采集到的带有背景板标定的图像信息发送至工控机，从而得到坍落扩展度。

15、相对于现有技术，本发明所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置及测试方法具有以下优势：

16、1、本申请的测试装置可同时自动测量混凝土坍落度及扩展度，无需更换设备；

17、2、本申请通过多个测距雷达按照一定规则排列，增加测量面积，无需人工手动调整，提高了测量准确性；

18、3、本申请通过摄像机对混凝土的扩展度图像进行采集，给后台测量扩展度提供图像信息数据。

技术特征：

1.一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：包括带支架操作台(4)、测距仪(2)、摄像机(3)、补光灯(1)、背景板(5)和工控柜(6)，所述的带支架操作台(4)包括支架(7)、操作台(8)和工控柜支架(9)，所述的支架(7)固定于操作台(8)的左侧，所述的工控柜支架(9)固定于操作台(8)的下方，所述的测距仪(2)、摄像机(3)和补光灯(1)均安装在支架(7)上，在操作台(8)的台面上安放背景板(5)，所述的工控柜(6)固定安装于工控柜支架(9)上，所述的测距仪(2)包括测距仪连接板(10)、测距仪壳(11)、测距仪安装板(12)和若干测距雷达(13)，测距仪连接板(10)和测距仪安装板(12)分别固定在测距仪壳(11)的顶端和底端，若干测距雷达(13)设置在测距仪壳(11)内，若干测距雷达(13)安装在测距仪安装板(12)上，所述测距仪(2)通过测距仪连接板(10)固定在支架(7)上，在背景板(5)上设有若干同心标定圆环，所述的测距仪(2)设置在若干同心标定圆环的正上方，所述的摄像机(3)设置在测距仪(2)的右侧，所述的摄像机(3)拍摄同心标定圆环所在区域图像；

2.根据权利要求1所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：所述支架(7)包括横向钢管和竖向钢管，所述横向钢管的一端固定在竖向钢管的顶端，横向钢管的另一端为自由端，所述操作台(8)由角钢和钢板焊接而成，所述工控柜支架(9)由若干钢管焊接而成。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：所述补光灯(1)固定在竖向钢管上，所述测距仪(2)通过测距仪连接板(10)固定在横向钢管上，所述摄像机(3)安装在横向钢管上且靠近横向钢管的自由端布置。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：所述背景板(5)是由边长1000mm、厚度3mm的正方形钢板制作而成，所述同心标定圆环设置在背景板(5)的中心处，所述同心标定圆环包括外圆直径分别为200mm、400mm、500mm的三个黑色同心圆环，且三个黑色同心圆环的圆环宽度均是50mm。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：其中一个测距雷达设置在测距仪安装板的中心处，其余若干所述测距雷达(13)以测距仪安装板的中心为圆心呈同心环形均布在测距仪安装板(12)上。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：所述电源包括220v交流电源和3.3v直流电源，220v交流电源给工控机、交换机和补光灯(1)供电，交换机通过网线给摄像机(3)供电，3.3v直流电源给激光测距雷达(13)及测距仪(2)内转接模块供电。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置，其特征在于：所述补光灯(1)为led灯，所述摄像机(3)为高清摄像机。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种混凝土的坍落度与坍落扩展度测试装置及测试方法，测试装置包括带支架操作台、测距仪、摄像机、补光灯、背景板和工控柜，带支架操作台包括支架、操作台和工控柜支架，测距仪、摄像机和补光灯均安装在支架上，在操作台的台面上安放背景板，测距仪包括测距仪连接板、测距仪壳、测距仪安装板和若干测距雷达，若干测距雷达设置在测距仪壳内，若干测距雷达安装在测距仪安装板上，在背景板上设有若干同心标定圆环，测距仪设置在若干同心标定圆环的正上方，摄像机设置在测距仪的右侧，摄像机拍摄同心标定圆环所在区域图像。本发明实现混凝土坍落度及坍落扩展度数据自动采集，可以同时测量混凝土坍落度和坍落扩展度。

技术研发人员：张洋,王飞,姚洋,刘延杰
受保护的技术使用者：哈尔滨博实自动化股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12