岩石柱法碱活性全自动测试装置

摘要

本发明属于建筑材料检测技术领域，具体涉及一种岩石柱法碱活性全自动测试装置。它包括控制台、废液收集箱、恒温箱、水箱和恒温装置，所述恒温箱内部设有试样盒和位移测量装置，所述控制台连接位移测量装置，所述水箱连接试样盒，所述试样盒连接废液收集箱，所述试样盒内部设有用于固定岩石柱试样的固定装置。本发明将位移测量装置与自动化控制系统相结合应用于岩石柱法碱活性试验，通过位移测量装置自动采集试样长度变化数据，并配合温度控制系统及液位控制系统，完全实现了岩石柱法碱活性试验的全自动化，降低了工作强度，提高了测量精度及工作效率，结构简单，成本可控，易于推广，能够实现良好的经济效益。

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料检测技术领域，具体涉及一种岩石柱法碱活性全 自动测试装置。

背景技术

岩石柱法碱活性试验是目前鉴定碳酸盐骨料潜在碱活性的主要试验方 法，是目前岩石骨料检测中常见的试验类型。现有岩石柱法碱活性试验是 按碳酸盐岩的节理，具体测量过程为：取互相垂直的3个圆柱体岩石柱式 样，尺寸为φ9×35mm，放入1mol/L的NaOH溶液中，在20℃下浸泡，通 过测长仪定期测其长度变化，若浸泡84d试验膨胀率在0.10%以上时，则评 定该岩样具有潜在碱活性危险。由于整个测量过程均为人工测量，没有特 定测量装置，故存在两方面问题：①试验切割时无法保证两端面绝对平行， 且人工测量过程需要反复取出试样，难以保证每次测量点一致；②数据采 集过程完全靠人工完成，试验自动化程度低，难以对试验条件进行精准控 制，不仅误差较大，而且工作效率低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种测量 精度高、工作效率高的岩石柱法碱活性全自动测试装置。

本发明采用的技术方案是：一种岩石柱法碱活性全自动测试装置，包 括控制台、废液收集箱、恒温箱、水箱和恒温装置，所述恒温箱内部设有 试样盒和用于检测岩石柱试样长度的位移测量装置，位移测量装置获得的 长度信号传递给控制台，所述水箱通过管道与试样盒相连，所述试样盒通 过管道与连接相连，所述试样盒内部设有用于固定岩石柱试样的固定装置。

进一步地，所述水箱包括蒸馏水水箱和碱溶液水箱，所述蒸馏水水箱 和碱溶液水箱分别通过注入管道与试样盒相连，所述注入管道上安装有调 节控制阀，所述调节控制阀电连接控制台，调节控制阀的开启、闭合状态 由控制台控制。

进一步地，所述恒温箱内还设有温度传感器和传感器升降支架，所述 温度传感器电连接控制台，将感受到的温度传感信号输出至控制台，所述 位温度传感器为接触式温度传感器；所述位移测量装置通过紧固螺栓固定 于传感器升降支架上。

进一步地，所述位移测量装置与岩石柱试样之间设有位移传导杆，所 述位移测量装置的探头指向位移传导杆，所述位移测量装置为直线位移传 感器或数显千分表。

进一步地，所述固定装置包括上下两个横向布置的试样定位板，两个 试样定位板竖向对应位置分别设有用于插放岩石柱试样的插孔，所述底部 的试样定位板侧壁设有深入插孔内用于紧固岩石柱试样的试样紧固阀。

进一步地，所述试样盒内部还设有液位传感器，所述液位传感器设置 两个，分别位于试样盒内的顶部和底部，所述液位传感器电连接控制台， 将检测的液位高度转换成电信号输出至控制台，所述液位传感器为浮球式 液位传感器。

进一步地，还包括废液排出管，所述试样盒通过废液排出管与废液收 集箱连接，所述废液排出管上安装有废液控制阀，所述废液控制阀电连接 控制台，废液控制阀的开启、闭合状态由控制台控制。

进一步地，所述恒温箱和试样盒的材质为金属材料或有机玻璃。

进一步地，所述恒温装置包括热交换机和压缩机，所述热交换机电连 接压缩机，所述热交换机设置于恒温箱内，所述压缩机通过接口连线电连 接控制台。恒温装置保证恒温箱内温度恒定，提高测试精度。

更进一步地，所述控制台包括显示器、输入调节装置和输出端口。

本发明通过位移检测装置自动采集试样长度变化数据，使得试验结果 免受因试验两端不完全平行对试验结果造成的影响，同时避免了人工测量 时因测量点不一致产生的误差，提高了测量精度；同时避免了传统方法在 采集数据时需将试件从溶液中取出擦干表面进行测量的麻烦，实现了对温 度的精准控制，且采集数据与试件养护同时进行，提高了工作效率。

本发明将位移检测装置与自动化控制系统相结合应用于岩石柱法碱活 性试验，通过位移检测装置自动采集试样长度变化数据，并配合温度控制 系统及液位控制系统，完全实现了岩石柱法碱活性试验的全自动化，降低 了工作强度，提高了测量精度及工作效率，结构简单，成本可控，易于推 广，能够实现良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1-控制台，2-显示器，3-蒸馏水水箱，4-碱溶液水箱，5-热交换 机，6-压缩机，7-废液收集箱，8-岩石柱试样，9-输入调节装置，10-输出端 口，11-恒温箱，12-温度传感器，13-注入管道，14-调节控制阀，15-试样盒， 16-位移测量装置，17-传感器升降支架，18-紧固螺栓，19-液位传感器，20- 位移传导杆，21-试样定位板，22-试件紧固阀，23-废液控制阀，24-废液排 出管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚 地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明包括控制台1、废液收集箱7、恒温箱11、水箱和 恒温装置，所述恒温箱11内部设有位移测量装置16和试样盒15，所述控 制台1与位移测量装置16电连接，位移测量装置16获得的长度信号传递 给控制台1，所述水箱通过管道与试样盒15相连，所述试样盒15通过管道 与废液收集箱7相连，所述若干岩石柱试样8均通过试样盒内部的固定装 置固定于所述试样盒15中与位移测量装置16连接。恒温箱11和试样盒15 材质为金属材料或有机玻璃，价格低廉，成本可控。

所述水箱包括蒸馏水水箱3和碱溶液水箱4，所述蒸馏水水箱3和碱溶 液水箱4分别通过注入管道13与试样盒15相连，所述注入管道13上安装 有调节控制阀14，所述调节控制阀14与控制台1电连接，调节控制阀14 的开启、闭合状态均由控制台1控制。控制台1根据编制好的程序控制调 节控制阀14开启，先向试样盒15内注入蒸馏水，对岩石柱试样8进行浸 泡，当岩石柱试样8在蒸馏水中的长度变化稳定之后，自动开启调节阀排 出蒸馏水，然后自动注入碱溶液进行浸泡，调节控制阀14由控制台1通过 程序控制开启或闭合，简单方便。

试样盒15置于恒温箱11内，试样盒15内部设有液位传感器19和用 于固定岩石柱试样的固定装置。所述液位传感器19设置两个，分别位于试 样盒15内的顶部和底部，分别用于感应液体的注入和排出，两个液位传感 器19均与控制台1电连接，将检测的液位高度转换成电信号输出至控制台 1，所述液位传感器19为浮球式液位传感器；所述固定装置包括上下两个 横向布置的试样定位板21，两个试样定位板21竖向对应位置分别设有插孔， 所述底部的试样定位板侧壁设有深入插孔内用于紧固岩石柱试样的试样紧 固阀22，岩石柱试样8竖直插入插孔中，为避免岩石柱试样8在插孔中晃 动，岩石柱试样8底部通过试样紧固阀22紧固。所述试样盒15通过废液 排出管24与废液收集箱7相连，所述废液排出管24上安装有废液控制阀 23，所述废液控制阀23与控制台1电连接，废液控制阀23的开启、闭合 状态由控制台控制。

所述恒温箱11内还设有温度传感器12和传感器升降支架17，所述温 度传感器12与控制台1电连接，将感受到的温度传感信号输出至控制台， 实时监测恒温箱内11的温度，所述温度传感器12为接触式温度传感器。 所述位移测量装置16通过紧固螺栓18固定于传感器升降支架17上，随传 感器升降支架上升或下降。由于位移测量装置16的探头不能直接定在岩石 柱试样8表面，因此需在位移测量装置16与岩石柱试样8之间设置位移传 导杆20，位移传导杆20起到位移变化的传导作用，位移测量装置16探头 则指向延伸出试样盒顶部的位移传导杆20，通过移传导杆20采集岩石柱试 样8的位移膨胀值，所述位移测量装置16为直线位移传感器或数显千分表。

所述恒温装置包括热交换机5和压缩机6，所述热交换机5电连接压缩 机6，所述热交换机5设置于恒温箱11内，所述压缩机6通过接口连线与 控制台1电连接。恒温装置保证恒温箱11内温度恒定，提高测试精度。所 述控制台1包括显示器2、输入调节装置9和输出端口10，为整个装置的 控制中枢。

检测时，将若干岩石柱试样8放入试样盒15内的试样定位板21的插孔 中，由试样紧固阀22固定，岩石柱试样8底部紧贴试样盒15底部、顶部紧贴 位移传导杆20；调节传感器升降支架17，使位移测量装置16的探头指向岩 石柱试样8顶部的位移传导杆20，随时监测岩石柱试样8的长度变化，并将 数据传给控制台1，在显示器2上显示；通过控制台1控制压缩机6带动热交 换机5工作，保证恒温箱11内的温度恒定，恒温箱11内的温度监测由温度传 感器12实现；人工通过控制台1控制调节控制阀14开启，先向试样盒内注入 蒸馏水，对岩石柱试样8进行浸泡，当蒸馏水中的岩石柱试样8长度变化稳 定后，自动开启废液调节阀23排出蒸馏水；然后向试样盒15内注入一定浓 度的碱溶液，通过液位传感器19监测试样盒15内溶液高度，达到一定高度 后，关闭调节控制阀14，岩石柱试样8开始浸泡；浸泡一定时间后，通过位 移测量装置16传给控制台1的岩石柱试样8的位移膨胀数据，判定岩石柱式 样8是否具有潜在碱活性危险，测试完成后通过控制台1控制废液调节阀23 开启，将检测完成后的废液通过废液排出管24排至废液收集箱7内。控制台 控制调节控制阀14和废液调节阀23的开启、关闭均通过程序控制。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有 技术。