[实用新型]一种水工混凝土抗环境水侵蚀实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及混凝土实验装置，具体的说是一种水工混凝土抗环境水侵蚀实验装置。

背景技术

混凝土溶蚀(又称软水侵蚀、浸析溶蚀)是混凝土结构物被破坏的一种化学腐蚀，也是水工混凝土的常见病害和主要病害之一。坝体混凝土在长期压力水渗透作用下，孔隙液中的钙离子被低硬度水溶出，影响该环境下建筑结构的耐久性和安全性，甚至对周边环境水质也有一定的影响。我国至今没有一套完整评价混凝土抗溶出性侵蚀性能的指标与相关的环境影响特性研究。国外虽有研究，也尚无统一的溶蚀实验方法，使得实验结果各有差异。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了避免上述现有技术的不足而提出一种结构简单、制造方便、成本低、操作管理和维修方便的水工混凝土抗环境水侵蚀实验装置，可广泛用于水工混凝土侵蚀原因实验。

本实用新型水工混凝土抗环境水侵蚀实验装置，包括水循环控制器和电子测量系统，所述水循环控制器包括水箱7、水泵、挡水板8、曲线形溢流面9、圆弧形翼墙10和窄水槽11，所述挡水板8和圆弧形翼墙10组成宽水槽，水箱7通过管道与宽水槽相连，宽水槽内设有曲线形溢流面9，宽水槽的出口与窄水槽11相连，继而窄水槽11通过管道与水箱7相连通；

所述电子测量系统，包括设置在窄水槽11一侧的多个支架，所述支架上分别装有温度传感器13、pH传感器14和电导率传感器15，所述温度传感器13、pH传感器14、电导率传感器15分别与下位机相连，继而下位机通过串口与主控计算机相连。

所述下位机为Arduino UNO兼容板1，下位机上设置有红外接收管2、I2C LCD1602液晶显示屏3、DJS-0.1电导率模块4、pH电极模块5和DS18B20温度传感器模块6。

本实用新型的有益效果是：

1、有电导率传感器和pH值传感器连接Arduino UNO兼容板定时测出的相应数据，获得数据更方便，导入数据库之后更方便数据处理，实验结果更可靠；

2、配备显示屏，能够直观的看到当前的数据；

3、PC端使用Qt框架构建接收程序，将测得的数据写入SqlLite数据库，便于查阅数据和处理数据；

4、开机之后Arduino UNO兼容板会自动进行温度校正。

附图说明

图1为水循环控制器的整体结构示意图。

图2为电子测量系统的结构示意图。

图3为本实用新型的原理框图。

图中标记：1为Arduino UNO兼容板，2为红外接收管，3为I2C LCD1602液晶显示屏，4为DJS-0.1电导率模块，5为pH电极模块，6为DS18B20温 度传感器模块，7为水箱，8为挡水板，9为曲线形溢流面，10为圆弧形翼墙，11为窄水槽，13为温度传感器，14为pH传感器，15为电导率传感器。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型一种水工混凝土抗环境水侵蚀实验装置，包括水循环控制器和电子测量系统，所述水循环控制器包括水箱7、水泵、挡水板8、曲线形溢流面9、圆弧形翼墙10和窄水槽11，所述挡水板8和圆弧形翼墙10组成宽水槽，水箱7通过管道与宽水槽相连，宽水槽内设有曲线形溢流面9，宽水槽的出口与窄水槽11相连，继而窄水槽11通过管道与水箱7相连通；水泵位于水箱7和宽水槽之间的连接管上。

所述电子测量系统，包括设置在窄水槽11一侧的多个支架，所述支架上分别装有温度传感器13、pH传感器14和电导率传感器15，所述温度传感器13、pH传感器14、电导率传感器15分别与下位机相连，继而下位机通过串口与主控计算机相连。

所述下位机为Arduino UNO兼容板1，下位机上设置有38KHz红外接收管2、I2C LCD1602液晶显示屏3、DJS-0.1电导率模块4、pH电极模块5和DS18B20温度传感器模块6。

本实用新型是这样实现的：

1.水循环过程：在水箱中装入侵蚀溶液，在窄水槽中放入混凝土试样，开启水泵，水流进入宽水槽，溢过挡水板，经过圆弧形翼墙，流入窄水槽。最后从窄水槽尾部进入水箱从而实现水循环；

2.电子测量过程：将仪器连接至电脑，运行上位机程序。进行电导率温度校正，将电导率电极、pH电极、温度传感器分别依次插入各自的校正溶液 中。结束校正后放置电极到预测量位置，开始测量，此时上位机程序将自动记录数据。pH和电导率电极采集信息，经由信号发生电路、放大电路和滤波电路将模拟信号传给Arduino UNO兼容板，再经由Arduino UNO兼容板内部的10位A/D采集信号，经过校正公式算出pH和电导率的值，将数据通过串口传给电脑。