一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置，可以模拟高薄壁墩特殊的混凝土结构长时间处于单侧光照射下，所形成的阴阳两面温度差，并跟踪测试其因温差引起的翘曲应力与翘曲变形。本实用新型专利技术与现有技术相比，可以模拟单侧光照造成的混凝土试件温差，进而通过光栅测量装置和应力传感器测量混凝土因不同部位存在温差引起的翘曲变形和翘曲应力。本设备测量环境稳定可控，并可模拟多种环境，测量精度高，操作简单，为后续的数据处理提供良好的数据支持。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置，可以模拟高薄壁墩特殊的混凝土结构长时间处于单侧光照射下，所形成的阴阳两面温度差，并跟踪测试其因温差引起的翘曲应力与翘曲变形。本技术与现有技术相比，可以模拟单侧光照造成的混凝土试件温差，进而通过光栅测量装置和应力传感器测量混凝土因不同部位存在温差引起的翘曲变形和翘曲应力。本设备测量环境稳定可控，并可模拟多种环境，测量精度高，操作简单，为后续的数据处理提供良好的数据支持。【专利说明】一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置
本技术涉及一种数据采集装置，可以模拟高薄壁墩特殊的混凝土结构长时间处于单侧光照射下，所形成的阴阳两面温度差，并跟踪测试其因温差引起的翘曲应力与翘曲变形。
技术介绍
我国西部地区环境恶劣，气候干燥，昼夜温差大，对混凝土的耐久性提出了很高的要求。西部桥梁工程中经常使用到高薄壁桥墩，薄壁墩的形态特点是在横桥向的长度基本和其他形式的墩相同，但是在纵桥向的长度很小。由于高薄壁桥墩的混凝土处在大温差，干燥条件下，并且高薄壁墩特殊的形状造成其长时间处于单侧光照射混凝土墩的状态，造成混凝土墩阴阳面温度差异变大，在结构受到约束或结构自身约束下，产生翘曲变形与翘曲应力而使混凝土开裂，进而造成混凝土的提前破坏，钢筋外露，影响结构安全。目前尚缺少这种测试混凝土因不同部位温差引起的翘曲应力与翘曲变形的试验方法与试验设备。
技术实现思路
为了能够模拟混凝土试件受到单侧光照射条件，测定混凝土因不同部位温度差异引起的翘曲应力与翘曲变形，本技术特提出一种能够使混凝土试件不同部位处于不同温湿度状况下并测定其翘曲应力和翘曲变形的数据采集装置。一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置，包括箱体，箱体中由水平隔板分隔为上层的测量室和下层的环境室；测量室由竖直设置的带有试件孔的分隔板分隔为两个大小相同的空间，每个空间的侧壁上设置有侧门；每个空间的顶部均安装有湿度传感器、温度传感器和照明灯，在每个空间中还安装有光栅测量装置；试件孔中安装有试件，试件中埋设有应力传感器，试验外部包裹有硅胶保温带；环境室中设置有加热器、冷凝器和加湿器，加热器、冷凝器和加湿器通过管道分别与两个空间连接；在箱体外壁上设置控制面板，所述的湿度传感器、温度传感器、应力传感器、加热器、冷凝器和加湿器均连接至控制面板。进一步地，所述的控制面板包括键盘和带有显示器的处理器，温度传感器、湿度传感器和应力传感器均连接处理器，加热器、冷凝器和加湿器均连接键盘。进一步地，所述的处理器上连接有USB接口。本技术与现有技术相比，可以模拟单侧光照造成的混凝土试件温差，进而通过光栅测量装置和应力传感器测量混凝土因不同部位存在温差引起的翘曲变形和翘曲应力。本设备测量环境稳定可控，并可模拟多种环境，测量精度高，操作简单，为后续的数据处理提供良好的数据支持。【专利附图】【附图说明】图1是本技术侧向剖视图；图2是两个空间的结构示意图；图3是箱体外部示意图；图中:1一箱体，2—水平隔板，3—温度传感器，4一湿度传感器，5—照明灯，6—鼓风机，7—绝热塞头，8—应力传感器，9一试件，10—娃胶保温带，11 一光栅测量装置，12—分隔板，13—冷凝器，14一加热器，15—加湿器，16—控制面板，17—侧门；【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。如图1至图3所示，一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置，包括箱体I，箱体I中设置有水平隔板2，箱体I被水平隔板2分割为两部分，位于上层的部分为测量室，位于下层的部分为环境室。测量室中部设置有分隔板12，分隔板12将测量室分隔为大小相同且结构一致的两个空间。每个空间的顶部均安装有湿度传感器4、温度传感器3和照明灯5，在每个空间中还安装有光栅测量装置11和鼓风机6 ;温度传感器3、湿度传感器4对每个空间的温湿度数据进行采集，照明灯5提供光照条件，而光栅测量装置11用于采集试件9的形变量，光栅测量装置11采集的数据通过数据线传递给计算机。两个空间的侧壁上开设有侧门17，打开侧门17可以安放试件9。分隔板12具有一定厚度，其厚度与试件9长度相同或相近，分隔板12上开设有试件孔，用于安装试件9。试件9被安放在试件孔中，试件9的两端分别在两个不同空间中，因此试件9可同时处于不同环境下。在制作试件9时，试件9中埋设有应力传感器8。试件9外部包裹硅胶保温带10，然后将试件9放入试件孔中，试件9与试件孔之间的部分用绝热塞头7密封，将两个空间完全隔开，阻断两个空间之间的湿度和热量交换。试件9为矩形体试件9，因此试件孔为方孔，便于密封和取出试件9。两个空间中环境的模拟由环境室来实现。环境室中安装有加热器14、冷凝器13和加湿器15，均通过管道分别连接两个空间，可同时对两个空间工作。加热器14、冷凝器13、加湿器15和鼓风机6由设置在箱体I外侧的控制面板16控制，控制面板16上有键盘，键盘可控制加热器14、冷凝器13、加湿器15和鼓风机6的打开、关闭和切换，且加热器14、冷凝器13、加湿器15和鼓风机6可对两个空间单独作用，实现两个空间风速、温度、湿度的不同。控制面板16上处理器的作用是，对湿度传感器4、温度传感器3、应力传感器8采集的数据进行数模转换，并对转换后的数据通过显示器进行显示，供操作人员查看记录，并调整两个空间的环境变量；同时处理器有数据保存功能，可将传感器采集的数据进行保存，处理器上还带有USB接口，可将保存的数据通过USB接口导出，供后续处理使用。本方案中，通过调整两个空间的温度、湿度、风速不同来模拟自然界中单侧光照给高薄壁混凝土墩阴阳两面带来的温差，试件9的两侧处于不同的温湿度环境中，会产生不同幅度的变形，通过光栅测量装置11测定混凝土试件9两侧的翘曲变形数据，通过应力传感器8测定试件9两侧的翘曲应力数据，为后续的数据分析提供良好的数据支持，进而得出混凝土试件9在温度差异条件下的翘曲3变形与翘曲应力变化规律。本装置的工作过程:打开侧门17，将已成型的试件9经硅胶保温带10包裹后插入测量室分隔板12的试件孔中，用绝热塞头7塞住，关闭侧门17。通过控制面板16控制加热器14、加湿器15和冷凝器13，为两个空间提供不同的温湿度和风力环境，并通过显示器显示的数据进行调整。开始实验时，由于两个空间的温湿度及风速设定不同，混凝土试件9两面将发生不同程度的翘曲变形。当某一空间的温湿度超过试验的设定值时，操作人员可通过键盘进行调整。各传感器采集的数据和光栅测量装置11采集的数据，为后续的应力应变数据计算提供良好的数据支持。【权利要求】1.一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置，其特征在于，包括箱体(I)，箱体(I)中由水平隔板(2)分隔为上层的测量室和下层的环境室； 测量室由竖直设置的带有试件孔的分隔板(12)分隔为两个大小相同的空间，每个空间的侧壁上设置有侧门(17);每个空间的顶部均安装有湿度传感器(4)、温度传感器(3)和照明灯(5)，在每个空间中还安装有光栅测量装置(11)和鼓风机(6)； 试件孔中安装有试件(9)，试件(9)中埋设有应力传感器(8)，试验外部包裹有硅胶保温带(10)； 环境室中设置有加热器(14)、冷凝器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土温度差异应力应变数据采集装置，其特征在于，包括箱体（1），箱体（1）中由水平隔板（2）分隔为上层的测量室和下层的环境室；?测量室由竖直设置的带有试件孔的分隔板（12）分隔为两个大小相同的空间，每个空间的侧壁上设置有侧门（17）；每个空间的顶部均安装有湿度传感器（4）、温度传感器（3）和照明灯（5），在每个空间中还安装有光栅测量装置（11）和鼓风机（6）；?试件孔中安装有试件（9），试件（9）中埋设有应力传感器（8），试验外部包裹有硅胶保温带（10）；?环境室中设置有加热器（14）、冷凝器（13）和加湿器（15），加热器（14）、冷凝器（13）和加湿器（15）通过管道分别与两个空间连接；?在箱体（1）外壁上设置控制面板（16），所述的湿度传感器（4）、温度传感器（3）、应力传感器（8）、加热器（14）、冷凝器（13）、加湿器（15）和鼓风机（6）均连接至控制面板（16）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙增智，常贺，陈拴发，石强，刘伟，易卉，张奔，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：