专利名称：：混凝土rcm氯离子扩散系数测定仪的制作方法
技术领域：
：混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪(一)
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土扩散系数的测定装置。(二)
背景技术：
：混凝土RCM氯离子扩散系数是评定混凝土材料抵抗氯离子渗透能力的重要指标。为了评定混凝土抵抗氯离子渗透的能力，需进行混凝土RCM氯离子扩散系数试验，RCM法(非稳态电迀移法)由唐路平首先提出，即将混凝土试块两端分别浸入氯化钠溶液和氢氧化钠溶液中，首先加载30V的电压，根据初始电流的不同确定加载电压和测试时间，通电完成后测量氯离子的渗透深度，并计算该混凝土品种的氯离子扩散系数。该试验方法已成为国标《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(修订)、北欧NTBUILD492(ChlorideMigrationCoefficientfromNon-Steady-StateMigrationExperiments)、EU-ProjectCHLORTESTG6RD-CT-2002-00855和CENTC51(CENTC104)/WG12/TG5谈论推荐的欧盟标准(Testingresistanceofconcretetochlorideingress)、CCESOl-2004、JTG/B07-01-2006等标准所要求试验方法。目前，此试验方法在欧洲已推广使用，在国内也开始使用，但现有应用中需要全程人工参与测试，自动化程度较低，并且未实现自动电压调节和测试时间调节，试验完成后的计算工作量也非常大。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，要解决混凝土RCM氯离子扩散系数试验过程全自动化的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案这种混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于包括以下两部分a、至少一个装有阴极电解液的溶液器皿20，阴极电解液21中置有电极负极19;溶液器皿的内部有一斜面24，斜面上置有一个倾斜的有机硅橡胶套17，有机硅橡胶套由支架22支撑，其内部装有混凝土试件25和阳极电解液15，混凝土试件25固定于有机硅橡胶套底部，阳极电解液中置有电极正极16和温度传感器23;b、一台内置主控板卡和打印机的测试主机，主控板卡与控制总线连接的元件有与控制总线连接的总线驱动�？椋挥胂允酒亮拥南允酒两涌冢挥爰塘拥募探涌冢挥氪蛴』拥腞S232的接口电路；与温度传感器插口连接的采样单元；用于检测数据统计、运算的中央处理器；连接控制按钮4的控制器；用于存储检测程序和检测数据的静态随机存储器和固态存储器；与上述各元件连接的电源电压转换单元和电源开关；测试主机外壳2上具有与主控板卡对应的显示屏3、外接电源接口12、电源开关以及至少一个温度传感器插口ll、至少一个电源正极插口13、至少一个电源负极插口14和一个用于与计算机连接的USB插口；上述电源正极插口13通过导线10与电极正极16相连；上述电源负极插口14通过导线10与电极负极19相连；上述温度传感器插口1l通过信号线26与温度传感器23相连。上述导线上可连有各通道分电源开关5。上述电源开关可分成第一组电源开关6和第二组电源开关7。上述测试主机外壳上还可有用于显示电压数据的第一组电压显示屏9和第二组电压显示屏8。上述控制按钮可包括复位控制按钮、显示屏背光控制按钮。上述混凝土试件可由夹具18固定于有机硅橡胶套底部。上述溶液器皿内的阴极溶液可以是10%的氯化钠溶液，有机硅橡胶套内的阳极溶液可以是O.3N的氢氧化钠溶液。本实用新型的工作过程为步骤l，打开测定仪；步骤2，设置试验条件；步骤3，连接设备，其中溶液器皿内各部分的连接方法为将混凝土试块放入有机硅橡胶套，利用夹具夹紧；将电极正极插入阳极电解液中，将电极负极插入阴极电解液中，将温度传感器插入阳极电解液中。步骤4，判断连接是否成功，如果连接不成功，则给出提示信息，可尝试重新连接设备；步骤5，如果连接成功，则开始获取初始电流；步骤6，设置加载电压采集历时；步骤7，开始试件通电过程；步骤8，采集数据；步骤9，保存数据并显示画图；步骤IO，等待6秒并累加时间；步骤ll，判断采集数据是否完成，如未完成继续采集数据；步骤12，采集数据完成，填写试件渗透深度；步骤13，自动生成试验结果报告；步骤14，关闭设备，试验结束。与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果1、本实用新型可实现电流、温度数据的实时采集和计算，并可自动生成最终试验报告(可直接打印)。对突然断电等意外造成的试验意外结束，可以继续上次的未完成的试验，提高了试验的可靠性。2、本实用新型所采用的内置电源为电压可调节的专用电源，可在试验过程中接受控制信号调整输出电压值，实现了电压的可调节。3、测试主机设置液晶显示屏可以用于实时显示试验过程中采集到的电流和温度数据、当前的采集时间、试验总组数，控制按钮组可控制控制主机的复位、液晶屏的背光。4、测试主机可同时连接六个试块，分别由六路通道的电源开关控制；试验时每三个试块为一组，共两组，分别由各组的开关进行控制。5、本实用新型可利用USB接口连接电脑使用。采用USB接口连接电脑实现了即插即用，方便快捷。本实用新型弥补了现有应用中的众多不足之处，主要体现在试验过程的全自动化，可以实现电压调节，测试时间调节自动完成，从而简化了操作过程，节省了人力、提高了试验效率、方便快捷；采用先进的控制系统，自动化程度高、性能稳定。试验开始后自动根据初始电流值确定并调节测试电压值和测试时间，无须人工参与，通电过程完成后，自动停止数据采集，试验完成后数据处理完全由软件完成，生成完整的试验报告，可直接打印或导入WORD作进一步编辑处理。另外，仪器运行和处理过程完全遵循国标《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(修订)中的规定，同时也支持欧盟标准中的试验方法。以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。图1是测试主机的面板示意图。6图2是本实用新型的结构示意图。图3是主控板结构框图。图4是测试主机主控板电路原理图。图5是检测流程框图。附图标记1一USB插口、2—测试主机外壳、3—显示屏、4一控制按钮、5—各通道分电源开关、6—第一组电源开关、7—第二组电源开关、8—第二组电压显示屏、9一第一组电压显示屏、IO—导线、ll一温度传感器插口、12—外接电源接口、13—电源正极插口、14一电源负极插口、15—阳极电解液、16—电极正极、17—有机硅橡胶套、18—夹具、19一电极负极、20—溶液器皿、21—阴极电解液、22—支架、23—温度传感器、24-斜面、25-混凝土试件、26-信号线。具体实施方式实施例参见图l所示，这种混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪包括a、b两部分a、至少一个装有阴极电解液的溶液器皿20，阴极电解液21中置有电极负极19;溶液器皿的内部有一斜面24，斜面上置有一个倾斜的有机硅橡胶套17，有机硅橡胶套由支架22支撑，其内部装有混凝土试件25和阳极电解液l5，混凝土试件25可由夹具18固定于有机硅橡胶套底部，上述溶液器皿内的阴极溶液可以是10%的氯化钠溶液，有机硅橡胶套内的阳极溶液可以是O.3N的氢氧化钠溶液。阳极电解液中置有电极正极16和温度传感器23。b、一台内置主控板卡和打印机的测试主机，主控板卡与控制总线连接的元件有与控制总线连接的总线驱动�？椋挥胂允酒亮拥南允酒两涌冢挥爰塘拥募探涌冢挥氪蛴』拥腞S232的接口电路；与温度传感器插口连接的采样单元；用于检测数据统计、运算的中央处理器；连接控制按钮4的控制器；用于存储检测程序和检测数据的静态随机存储器和固态存储器；与上述各元件连接的电源电压转换单元和电源开关。测试主机外壳2上具有与主控板卡对应的显示屏3、外接电源接口12、电源开关以及至少一个温度传感器插口ll、至少一个电源正极插口13、至少一个电源负极插口14和一个用于与计算机连接的USB插口1。显示屏3可以用于实时显示试验过程中采集到的电流和温度数据、当前的采集时间、试验总组数。控制按钮4可包括复位控制按钮、显示屏背光控制按钮，用于控制控制主机的复位、液晶屏的背光。测试主机可同时连接六个试块，分别由各通道分电源开关5控制，试验时每三个试块为一组，共两组，第一组的电源由第一组电源开关6控制，第二组的电源由第一组电源开关7控制。电源接口外接220V交流电源。上述测试主机外壳上还可有用于显示电压数据的第一组电压显示屏9和第二组电压显示屏8。上述电源正极插口13通过导线10与电极正极16相连；电源负极插口14通过导线10与电极负极19相连；上述导线上可连有各通道分电源开关5。温度传感器插口11通过信号线26与温度传感器23相连。如图2，混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，测试主机内置电压可调电源、主控板卡、液晶显示屏、与电脑接口的USB接口。测试部件包括，阴极电解液池、塑料支撑、电极负极、电极正极、温度传感器及连线等组成。试验时，将混凝土试件置于图2所示的有机硅橡胶套中，用夹具固定，将10%的氯化钠溶液(阴极溶液)和0.3N的氢氧化钠(阳极溶液)溶液分别注入器皿底部和有机硅橡胶套内，将电极阳极插入氢氧化钠溶液中，电极阴极插入氯化钠溶液中，连接输出电源的负极，温度传感器插入氢氧化钠溶液中，连接输出电源的正极。测试时，按图2中的顺序连接，将混凝土试块放入有机硅橡胶套17，利用夹具18夹紧，阳极电解液l5为氢氧化钠溶液，阴极电解液21为氯化钠溶液，将电极正极16浸入阳极电解液15中，将电极负极浸入阴极电解液中，将温度传感器23浸入阳极电解液中。性能指标输入电压220V;容许输入电压波动范围10%;测试电压1060V;电压精度0.5%;电流精度O.lmA;温度精度0.3°C。如图3，测试主机内的主控板同时可连接6个通道的电路，提供可变电压的电源输出，通过USB接口与电脑连接。试验开始后，主控板接受测试软件传来的控制信号，以输出电压为30V设置各通道的初始电流值，根据初始电流的不同设置电压输出和采集时间，依据国标《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(修订)中的规定，电源电压的输出值及采集时间依照下表选取<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>通电时间足够上表中规定的时间后，主控板自动结束试件电流和温度的采集，根据试验规范，接下来可进行试件氯离子渗透深度的测量，将测量的渗透深度值依次填入测试软件中，即可自动计算并生成测试报告，得到混凝土试件的RCM氯离子扩散系数值。如图4，"D—BUS-16b"是16位数据总线。"A—BUS"是16位地址总线。"C—BUS"是控制总线。"SPI—BUS"是同步串口。"D—BUS"是8位数据总线。"SAMPLINGUNIT"是采样单元；"CPU"是中央处理器；"SRAM"是静态随机存储器；"FLASH"是固态存储器；"DRIVER"是数据总线驱动模块；"CONTROLLOGIC"是控制器；"LCD"是液晶显示器；"KEY"是键盘；"UART"是RS232接口电路；"DC-DC"是电源电压转换单元。权利要求1.一种混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于包括以下两部分a、至少一个装有阴极电解液的溶液器皿(20)，阴极电解液(21)中置有电极负极(19)；溶液器皿的内部有一斜面(24)，斜面上置有一个倾斜的有机硅橡胶套(17)，有机硅橡胶套由支架(22)支撑，其内部装有混凝土试件(25)和阳极电解液(15)，混凝土试件(25)固定于有机硅橡胶套底部，阳极电解液中置有电极正极(16)和温度传感器(23)；b、一台内置主控板卡和打印机的测试主机，主控板卡与控制总线连接的元件有与控制总线连接的总线驱动�？椋挥胂允酒亮拥南允酒两涌冢挥爰塘拥募探涌冢挥氪蛴』拥腞S232的接口电路；与温度传感器插口连接的采样单元；用于检测数据统计、运算的中央处理器；连接控制按钮(4)的控制器；用于存储检测程序和检测数据的静态随机存储器和固态存储器；与上述各元件连接的电源电压转换单元和电源开关；测试主机外壳(2)上具有与主控板卡对应的显示屏(3)、外接电源接口(12)、电源开关以及至少一个温度传感器插口(11)、至少一个电源正极插口(13)、至少一个电源负极插口(14)和一个用于与计算机连接的USB插口；上述电源正极插口(13)通过导线(10)与电极正极(16)相连；上述电源负极插口(14)通过导线(10)与电极负极(19)相连；上述温度传感器插口(11)通过信号线(26)与温度传感器(23)相连。2.根据权利要求1所述的混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于上述导线上连接有各通道分电源开关(5)。3.根据权利要求1所述的混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于上述电源开关分为第一组电源开关(6)和第二组电源开关(7)。4.根据权利要求1所述的混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于上述测试主机外壳上还有用于显示电压数据的第一组电压显示屏(9)和第二组电压显示屏(8)。5.根据权利要求1所述的混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于上述控制按钮包括复位控制按钮、显示屏背光控制按钮。6.根据权利要求1所述的混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于上述混凝土试件由夹具(18)固定于有机硅橡胶套底部。7.根据权利要求1所述的混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，其特征在于上述溶液器皿内的阴极溶液是10%的氯化钠溶液，有机硅橡胶套内的阳极溶液是0.3N的氢氧化钠溶液。专利摘要一种混凝土RCM氯离子扩散系数测定仪，包括至少一个装有阴极电解液的溶液器皿，阴极电解液中置有电极负极；溶液器皿的内部置有一个有机硅橡胶套，有机硅橡胶套内部装有混凝土试件和阳极电解液，混凝土试件固定于有机硅橡胶套底部，阳极电解液中置有电极正极和温度传感器。该测定仪还包括一台内置主控板卡和打印机的测试主机，主控板卡与控制总线连接的元件有总线驱动�？�、显示屏接口、键盘接口、RS232的接口电路、与温度传感器插口连接的采样单元、中央处理器、控制器、存储器、电源电压转换单元和电源开关。电源正极插口和电源负极插口分别通过导线与电极正极和电极负极相连，解决了自动准确测定混凝土氯离子扩散系数的问题。文档编号G01N33/38GK201163275SQ20082030012公开日2008年12月10日申请日期2008年1月22日优先权日2008年1月22日发明者威丁,何更新,冷发光,周永祥,田冠飞,韦庆东,鲍克蒙申请人:中国建筑科学研究院
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