【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种标准混凝土试件，还涉及一种使用该标准混凝土试件的混凝土试件尺寸非接触式测量系统的校准方法。
技术介绍
1、混凝土是构成建筑物最主要、最重要的材料之一，对建筑工程质量与安全起到关键作用。混凝土抗压强度检测是建筑工程检测最典型、最基础的检测项目之一。
2、测量混凝土试件尺寸的传统测量方法是使用游标卡尺、塞尺、游标量角器等测量仪器，通过人工测量来完成，存在测量速度慢、人为因素干扰多、测量不确定性大等不足。
3、近年来，随着现代测试技术的不断进步以及数字化、智能化转型的需要，非接触式测量方法逐步应用到建筑工程材料检测领域。其中以用于混凝土智能化抗压强度检测的混凝土试件尺寸非接触式测量系统的应用最为普遍，其代替了传统人工测量的手段，已经在我国工程检测机构得到了较为广泛的应用，且发展态势良好，并逐步取代传统的检测设备。
4、非接触式测量技术无需直接接触被测物体，通过激光、红外线、超声波等物理手段进行远距离或接触不到的测量，有效避免了传统接触式测量可能引入的误差和损伤，极大地提高了测量的便捷性和安全性，但其精度的保持与提升却是一个复杂而关键的问题。因为测量过程中涉及的光源稳定性、传感器灵敏度、被测物体表面特性及环境温湿度等多种物理因素和环境条件的变化，均可能对测量结果产生显著影响，导致测量精度的波动。
5、当前，混凝土试件尺寸非接触式测量系统缺少计量溯源方法，即缺乏针对该测量系统的校准技术，从而导致不能保证测量结果的精确性，无法规范非接触式测量系统在混凝土试件尺寸计量过程的统一
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种可以减少标准件的数量、提升测量结果的精准度和可重复性、提高检测效率、降低存储与运输成本的标准混凝土试件。
2、本专利技术的第一个目的通过以下技术措施实现：一种标准混凝土试件，包括试件本体，所述试件本体是矩形块状体，其特征在于，在所述试件本体上设置有尺寸检测模块、角度检测模块和平面度检测模块，尺寸检测模块具有对试件本体在三个正交维度上的长度设置的三个不同的尺寸标准值，平面度检测模块具有对试件本体在三个正交维度平面上的台阶设置的三个不同的平面度标准值，角度检测模块具有对试件本体的三组相邻面形成的位于三个正交维度平面上的夹角设置的三个不同的角度标准值，使得在检测时，测量系统能够同时对标准混凝土试件每个位姿下尺寸检测模块的三个不同的尺寸标准值、角度检测模块的三个不同的角度标准值和平面度检测模块的三个不同的平面度标准值进行测量校准。
3、本专利技术这种集成化的标准混凝土试件，结合尺寸、角度与平面度检测三大功能模块，通过多参数合一的设计理念减少了标准件数量，降低存储与运输成本，有效削弱了试件间差异带来的测量误差，提升测量结果的精准度和可重复性。测量时，测量系统能够同时对尺寸、角度和平面度等关键参数进行测量校准，提高检测效率。
4、作为本专利技术的一种实施方式，在所述试件本体的三个正交维度的平面上于其角部分别设有缺口状的凹槽，三个凹槽的槽壁与相应凹槽所在的平面形成的三个夹角构成角度检测模块，在三个凹槽的槽底面上分别设有三个台阶构成平面度检测模块，由设置凹槽的三个正交维度的平面共同形成的角部具有相邻正交的三条棱构成尺寸检测模块。
5、作为本专利技术的另一种实施方式，在所述试件本体的三个正交维度的平面上于其角部分别设有缺口状的凹槽，三个凹槽的槽壁分别与相应凹槽所在的平面形成的三个夹角构成角度检测模块，在设置凹槽的三个正交维度的平面上分别设有三个台阶构成平面度检测模块，由设置凹槽的三个正交维度的平面共同形成的角部具有相邻正交的三条棱构成尺寸检测模块。
6、本专利技术不同尺寸检测模块的规格为99mm×100mm×101mm、149mm×150mm×151mm和299mm×300mm×301mm，其中，规格为99mm×100mm×101mm的尺寸检测模块用于目标尺寸100mm×100mm×100mm的测量，规格为149mm×150mm×151mm的尺寸检测模块用于目标尺寸150mm×150mm×150mm的测量，规格为149mm×150mm×151mm和299mm×300mm×301mm的尺寸检测模块进行组合用于目标尺寸150mm×150mm×300mm的测量。
7、本专利技术所述尺寸标准值最大允许误差在±0.05mm以内。
8、本专利技术角度检测模块的角度标准值是：89.5°、90°、90.5°。
9、本专利技术所述角度标准值误差在±0.02°以内。
10、本专利技术针对100mm×100mm×100mm的标准混凝土试件，平面度检测模块的三个平面度标准值是：0.02mm、0.05mm和0.08mm；针对150mm×150mm×150mm的标准混凝土试件，平面度检测模块的三个平面度标准值是：0.05mm、0.10mm和0.15mm；针对300mm×300mm×300mm的标准混凝土试件，平面度检测模块的三个平面度标准值是：0.10mm、0.15mm和0.20mm。
11、本专利技术所述平面度标准值最大允许误差在±0.005mm以内。
12、本专利技术的第二个目的在于提供一种使用上述混凝土试件的混凝土试件尺寸非接触式测量系统的校准方法，可以实现准确校准以保证测量结果的准确性。
13、本专利技术的第二个目的通过以下技术措施实现：一种使用上述混凝土试件的混凝土试件尺寸非接触式测量系统的校准方法，其特征在于包括以下步骤：
14、s1、将标准混凝土试件放置在混凝土试件尺寸非接触式测量系统的基座上；
15、s2、启动测量系统，测量系统对处于初始位姿的标准混凝土试件各模块上的校准点分别进行多次重复性测量，获得各校准点的测量数据，并对每个校准点的测量数据取平均值并计算示值误差，得到各校准点的测量结果；其中，校准点是指标准混凝土试件的尺寸检测模块、角度检测模块和平面度检测模块中相应标准值测量点。
16、s3、利用控制器将标准混凝土试件分别沿x轴、y轴和z轴自动旋转90度，每翻转一次，对处于该位姿的标准混凝土试件各模块上的校准点分别进行多次重复性测量，获得各校准点的测量数据，并对每个校准点的测量数据取平均值并计算示值误差，得到各校准点的测量结果；
17、s4、对由步骤s2、s3得到的测量结果进行分析，即分别进行尺寸测量不确定度、角度测量不确定度和平面度测量不确定度的分析，并最终进行测量系统合成不确定度分析，评估测量系统是否满足精度要求。
18、本专利技术采用三自由度翻转校准技术，不仅减少了标准件的使用，降低了因试件间差异导致的测量不确定性，确保了测量数据的唯一性和准确性，而且大幅减少了试件需求，降低了校准成本，提升了校准流程的实用性与经济性。本专利技术能够全面评本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种标准混凝土试件，包括试件本体，所述试件本体是矩形块状体，其特征在于：在所述试件本体上设置有尺寸检测模块、角度检测模块和平面度检测模块，尺寸检测模块具有对试件本体在三个正交维度上的长度设置的三个不同的尺寸标准值，平面度检测模块具有对试件本体在三个正交维度平面上的台阶设置的三个不同的平面度标准值，角度检测模块具有对试件本体的三组相邻面形成的位于三个正交维度平面上的夹角设置的三个不同的角度标准值，使得在检测时，测量系统能够同时对标准混凝土试件每个位姿下尺寸检测模块的三个不同的尺寸标准值、角度检测模块的三个不同的角度标准值和平面度检测模块的三个不同的平面度标准值进行测量校准。
2.根据权利要求1所述的标准混凝土试件，其特征在于：在所述试件本体的三个正交维度的平面上于其角部分别设有缺口状的凹槽，三个凹槽的槽壁分别与相应凹槽所在的平面形成的三个夹角构成角度检测模块，在三个凹槽的槽底面上分别设有三个台阶构成平面度检测模块，由设置凹槽的三个正交维度的平面共同形成的角部具有相邻正交的三条棱构成尺寸检测模块。
3.根据权利要求1所述的标准混凝土试件，其特征在于：在所述
4.根据权利要求2或3所述的标准混凝土试件，其特征在于：不同尺寸检测模块的规格为99mm×100mm×101mm、149mm×150mm×151mm和299mm×300mm×301mm，其中，规格为99mm×100mm×101mm的尺寸检测模块用于目标尺寸100mm×100mm×100mm的测量；规格为149mm×150mm×
5.根据权利要求4所述的标准混凝土试件，其特征在于：所述尺寸标准值最大允许误差在±0.05mm以内。
6.根据权利要求5所述的标准混凝土试件，其特征在于：角度检测模块的角度标准值是：89.5°、90°、90.5°。
7.根据权利要求6所述的标准混凝土试件，其特征在于：所述角度标准值最大允许误差在±0.02°以内。
8.根据权利要求7所述的标准混凝土试件，其特征在于：针对100mm×100mm×100mm的标准混凝土试件，平面度检测模块的三个平面度标准值是：0.02mm、0.05mm和0.08mm；针对150mm×150mm×150mm的标准混凝土试件，平面度检测模块的三个平面度标准值是：0.05mm、0.10mm和0.15mm；针对300mm×300mm×300mm的标准混凝土试件，平面度检测模块的三个平面度标准值是：0.10mm、0.15mm和0.20mm。
9.根据权利要求8所述的标准混凝土试件，其特征在于：所述平面度标准值最大允许误差在±0.005mm以内。
10.一种使用权利要求1～9任一项所述标准混凝土试件的混凝土试件尺寸非接触式测量系统的校准方法，其特征在于包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种标准混凝土试件，包括试件本体，所述试件本体是矩形块状体，其特征在于：在所述试件本体上设置有尺寸检测模块、角度检测模块和平面度检测模块，尺寸检测模块具有对试件本体在三个正交维度上的长度设置的三个不同的尺寸标准值，平面度检测模块具有对试件本体在三个正交维度平面上的台阶设置的三个不同的平面度标准值，角度检测模块具有对试件本体的三组相邻面形成的位于三个正交维度平面上的夹角设置的三个不同的角度标准值，使得在检测时，测量系统能够同时对标准混凝土试件每个位姿下尺寸检测模块的三个不同的尺寸标准值、角度检测模块的三个不同的角度标准值和平面度检测模块的三个不同的平面度标准值进行测量校准。
2.根据权利要求1所述的标准混凝土试件，其特征在于：在所述试件本体的三个正交维度的平面上于其角部分别设有缺口状的凹槽，三个凹槽的槽壁分别与相应凹槽所在的平面形成的三个夹角构成角度检测模块，在三个凹槽的槽底面上分别设有三个台阶构成平面度检测模块，由设置凹槽的三个正交维度的平面共同形成的角部具有相邻正交的三条棱构成尺寸检测模块。
3.根据权利要求1所述的标准混凝土试件，其特征在于：在所述试件本体的三个正交维度的平面上于其角部分别设有缺口状的凹槽，三个凹槽的槽壁分别与相应凹槽所在的平面形成的三个夹角构成角度检测模块，在设置凹槽的三个正交维度的平面上分别设有三个台阶构成平面度检测模块，由设置凹槽的三个正交维度的平面共同形成的角部具有相邻正交的三条棱构成尺寸检测模块。
4.根据权利要求2或3所述的标准混凝土试件，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢小芳，谢福金，谢如辉，张超前，郑靓，胡岚，余远平，
申请(专利权)人：广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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