[实用新型]混凝土绝热温升测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及绝热装置以及一种建筑材料的特性测定，特别是涉及一种混凝土的水泥水化热特性的测定装置。

背景技术

建筑质量是桥梁、建筑、水坝、铁路和公路等领域的最重要的指标。其中，由沙料、石料、水泥和钢筋构成的结构混凝土质量在此又起决定性作用。水泥水化热特性与混凝土质量密切相关。由于水泥水化热的影响，混凝土使得建筑结构在自然环境下温度升高。新建混凝土结构建筑的温度升高，将在建筑中形成空洞，结构松散，质量下降。良好的水泥的水化热很小，与砂石料搅拌成混凝土后，温升很低，建筑质量显然高。保温良好的混凝土在建筑领域可以大大减少能源消耗，有极大的实际意义。所以必须对水泥水化热进行准确测量，对于混凝土进行准确测量，才能确保建筑质量。混凝土绝热温升的原理是，混凝土试件有发热特性，温度随时间缓慢上升，需要通过外围装置构建一个保温环境来防止混凝土试件的发热慢慢散失，直接目的是减少测量过程中由于热量散失而导致测量结果不准确，进而影响混凝土质量的判断。目前的混凝土绝热温升在国内仅有少量几家生产，其方法基本大都仿制国外技术来生产的混凝土绝热温升设备，大多采用加热循环液体(水)跟踪技术。由于液体的热容量很大，因此该技术跟踪速度慢，精度低，影响跟踪的准确性。我公司根据DL/T5150-2001国家标准，新设计的混凝土绝热温升测定仪，用绝热材料将绝热桶与周围环境隔离，再采用特定缠绕加热器与热能反射的方法，用空气进行内部循环，达到绝热桶内温度均衡的目的。试验证明，该绝热系统温度均衡、稳定性好、跟踪精度高、使用和维护方便。在实际测量混凝土的水泥水化热特性时，现有的测定装置存在以下两方面的缺陷：

1、现有技术的混凝土检定装置往往不能很好地保证测定装置与外界的良好隔热，导致在测量过程中存在热交换，影响测量结果的正确性；

2、现有技术的混凝土测定装置不能保证测量装置的内部环境保持热均匀化，如此一来，在测量装置的不同位置进行测量，测量结果差异会较大，因而无法获得正确的测量结果；

3、虽然有些厂家使用计算机，但实际上仍然采用仪表控制，计算机仅仅用以处理、存储、计算和打印，没有达到用计算机技术控制的先进水平。

上述三方面的缺陷导致混凝土绝热温升装置的跟踪速度慢、精度低，测量结果不够准确。

实用新型内容

鉴于上述技术问题，本实用新型提出了一种混凝土绝热温升测量装置，在混凝土水泥水化热特性的测量装置中，采用绝热温升装置，使该绝热温升装置能够自动跟踪待测混凝土试件的温度变化，从而达到自动测试混凝土的水泥水化热特性。

本实用新型提出了一种混凝土绝热温升测量装置，包括支架、试件桶和底座，所述支架上设置有绝热温升装置，试件桶放置于底座上，待测混凝土试件置于试件桶中，其特征在于，绝热温升装置还包括外桶、内桶，它们之间填充有保温材料，内桶由热传导良好的金属板制成，内桶壁的外表面缠绕加热膜，内桶顶部和内桶壁和底座上部形成绝热温升空间，内桶顶部中央和底座中央各设置有经发黑处理的金属板，在内桶壁与其所缠绕的上部、中部以及下部的加热膜与内桶壁之间分别放置多个温度传感器，混凝土试件中心内置温度传感器；上述所有温度传感器通过温度/电压转换器、放大器、数据采集卡和计算机连接，由计算机与数据采集卡控制的恒流源电路控制加热膜的输出功率，使得内桶的温度动态跟踪混凝土的温度变化，内桶温度与试件中心温度保持一致。

所述在内桶壁所缠绕的上部、中部以及下部的加热膜与内桶壁之间分别放置3-12个温度传感器。

所述内桶由紫铜板或合金铝板制成。

所述绝热温升空间上部设置搅拌器。

所述恒流源由计算机、数据采集卡、5个电阻、放大器K、电压跟随器G、三极管Q、加热膜Z和电源E组成，计算机通过数据采集卡的DA端口连接到电阻R1的一端，电阻R1另一端连接到放大器K的同向输入端(+)，同时连接到电阻R2的一端，R2的另一端连接到地Gnd，放大器的输出端Out连接到电阻R3的一端，R3的另一端连接到三极管Q的基极b，三极管的集电极c与加热膜Z的一端连接，加热膜Z的另一端连接到电源E，三极管Q的发射极e与电阻R4的一端连接，同时连接到放大器K的反向输入端(-)和电阻R5的一端，R4的另一端接地Gnd，R4是基准电阻，R5的另一端连接到电压跟随器G的同向输入端(+)，电压跟随器G的输出端Outa连接到G的反向输入端(-)，同时连接到数据采集卡的相应的AD口，恒流源电流由DA输出控制电压Vda/R4决定，恒流源的电流根据测量需要可以从1mA-30A范围进行调整。