混凝土抗裂性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于混凝土性能测试技术领域，提供了一种混凝土抗裂性能测试装置，包括测试箱、风扇、若干个压电陶瓷传感器、信号采集器、功率放大器和模拟信号计数器；测试箱的侧部设有若干个开口，每个开口处安装有加热器，风扇固定安装在测试箱的内部，若干个压电陶瓷传感器设置在混凝土试件的内部，混凝土试件固定在测试箱的内部；若干个压电陶瓷传感器均连接功率放大器，功率放大器连接信号采集器，信号采集器连接模拟信号计数器。本装置具有测试精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
混凝土抗裂性能测试装置
本技术属于混凝土性能测试
，尤其涉及一种混凝土抗裂性能测试装置。
技术介绍
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料，具有抗压强度高、耐久性好等特点，且其价格廉价、取材容易，成为当今世界上应用最广泛的结构工程材料。然而，混凝土有一个很明显的缺点，即抗拉强度低，容易开裂。混凝土一旦开裂，就给外界有害介质打开了侵入的大门，对工程结构的耐久性造成严重的威胁。目前世界各地陆续出现许多还没有到达使用年限的工程结构因混凝土开裂已经不适合继续服役的现象。混凝土的耐久性问题也非常严重，夏季施工受干热风的影响，使早期混凝土尤其是混凝土平板结构表面水分蒸发过快，面板顶部和底部不同程度的硬化、自收缩会产生拉应力，导致裂缝产生，从而影响结构的使用寿命。人们越来越深刻的认识到，混凝土结构的抗裂性能的重要性。圆环法是常见的混凝土抗裂性能评价的方法。但是，因为圆环的刚度问题，导致混凝土试件的开裂敏感度较低，出现的裂缝大多数为不可见裂缝，影响了人们对混凝土抗裂性能的评价。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种混凝土抗裂性能测试装置，以解决现有技术中混凝土抗裂性能测试精度低的问题。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种混凝土抗裂性能测试装置，包括测试箱、风扇、若干个压电陶瓷传感器、信号采集器、功率放大器和模拟信号计数器；所述测试箱的侧部设有若干个开口，每个开口处安装有加热器，所述风扇固定安装在所述测试箱的内部，所述若干个压电陶瓷传感器设置在混凝土试件内部的预设位置处，混凝土试件固定在所述测试箱的内部；所述若干个压电陶瓷传感器均连接所述功率放大器，所述功率放大器连接所述信号采集器，所述信号采集器连接所述模拟信号计数器。进一步地，所述测试箱侧部设有两个开口，两个开口分别位于所述测试箱对应的两侧。进一步地，所述混凝土试件的四个角分别通过一个栓钉和所述测试箱固定连接。进一步地，所述压电陶瓷传感器的个数为六个，六个压电陶瓷传感器对称设置在混凝土试件的内部。进一步地，所述测试箱的顶部为有机玻璃材质制作而成，剩余部分为金属材料制作而成。进一步地，每个压电陶瓷传感器均包括压电陶瓷片、第一保护壳、第二保护壳、导线和接头，所述第一保护壳的一侧设有保护层，所述第二保护壳的一侧设有保护层，第一保护壳上的保护层和第二保护壳上的保护层接触，所述第一保护壳和所述第二保护壳形成密闭空间，所述压电陶瓷片位于所述第一保护壳和所述第二保护壳形成密闭空间的内部，所述导线的一端连接所述压电陶瓷片，所述导线的另一端连接所述接头。进一步地，所述压电陶瓷片的长宽均为10mm-15mm，所述第一保护壳和所述第二保护壳的长宽均为20mm-25mm，厚度为8mm-12mm。进一步地，所述加热器为PTC加热器。进一步地，所述测试箱的长度为80cm-100cm，宽度为60cm-80cm，高度为15cm-30cm。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术通过设计混凝土抗裂性能测试装置，测试时，将混凝土试件固定安装在测试箱的内部，将若干个压电陶瓷传感器均连接功率放大器，功率放大器连接信号采集器，信号采集器连接模拟信号计数器，开启风扇和加热器，模拟混凝土试件在干热风环境表面水分蒸发，收缩产生拉力，使混凝土产生裂缝，在此过程中，若干个压电陶瓷传感器将混凝土试件内部应力转换为电信号，由功率放大器对电信号进行放大，采集器采集放大后的电信号，并将采集的信号传送至模拟信号计数器，模拟信号计数器对信号中的脉冲进行计数，模拟信号计数器的计数结果反应混凝土试件产生裂纹情况，模拟信号计数器上的数字越大，表示混凝土试件产生的裂缝越多，最终判断混凝土试件的抗裂性能。此种方式也够检测到轻微裂纹的情况，即使观测不到明显的裂纹，但实验人员通过模拟信号计数器的技术了解混凝土试件产生裂纹的情况，提高测试的精度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的测试箱的结构示意图；图2是本技术实施例提供的混凝土抗裂性能测试装置的原理框图；图3是本技术实施例提供的混凝土试件的结构示意图；图4是本技术实施例提供的压电陶瓷传感器的结构示意图。图中：1、测试箱；2、混凝土试件；3、压电陶瓷传感器；4、风扇；5、加热器；6、螺栓孔；7、压电陶瓷片；8、第一保护壳；9、第二保护壳；10、导线；11、接头；12、保护层。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。如图1和图2所示，混凝土抗裂性能测试装置包括测试箱1、风扇4、若干个压电陶瓷传感器3、信号采集器、功率放大器和模拟信号计数器；测试箱1的侧部设有若干个开口，每个开口处安装有加热器5，风扇4固定安装在测试箱1的内部，若干个压电陶瓷传感器3设置在混凝土试件2的内部，混凝土试件2固定在测试箱1内部的预设位置处；若干个压电陶瓷传感器3均连接功率放大器，功率放大器连接信号采集器，信号采集器连接模拟信号计数器。测试前，将若干个压电陶瓷传感器3放置在模具中预设的位置，然后将混凝土倒入模具中进行浇筑，浇筑完成后使混凝土自然成形，制成混凝土试件2。本技术的一个实施例中，压电陶瓷传感器3个数为六个，对称分布在混凝土试件2的内部。在混凝土试件2进行浇筑时，将六个压电陶瓷传感器3分布安装在模具中，并呈对称分布，然后进行浇筑，待浇筑完成后使浇筑的混凝土自然成形成为混凝土试件2，此时的混凝土试件2的内部即设有六个压电陶瓷传感器3，六个压电陶瓷传感器3在混凝土试件2中均匀分布，在混凝土试件2内部应力产生变化时，保证压电陶瓷传感器3能够进行及时监测。测试时，将混凝土试件2固定安装在测试箱1的内部，将若干个压电陶瓷传感器3均连接功率放大器，功率放大器连接信号采集器，信号采集器连接模拟信号计数器，开启风扇4和加热器5，模拟混凝土试件2在干热风环境表面水分蒸发，收缩产生拉力，使混凝土产生裂缝，在此过程中，若干个压电陶瓷传感器3将混凝土试件2内部应力转换为电信号，由功率放大器对电信号进行放大，采集器采集放大后的电信号，并将采集的信号传送至模拟信号计数器，模拟信号计数器对信号中的脉冲进行计数，模拟信号计数器的计数结果反应混凝土试件2产生裂纹情况，模拟信号计数器上的数字越大，表示混凝土试件2产生的裂缝越多，最终判断混凝土试件2的抗裂性能。此种方式也够检测到轻微裂纹的情况，即使观测不到明显的裂纹，但实验人员通过模拟信号计数器的技术了解混凝土试件2产生裂纹的情况，提高测试的精度。如图3所示，测试箱1侧部设有两个开口，两个开口分别位于测试箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于，包括测试箱、风扇、若干个压电陶瓷传感器、信号采集器、功率放大器和模拟信号计数器；所述测试箱的侧部设有若干个开口，每个开口处安装有加热器，所述风扇固定安装在所述测试箱的内部，所述若干个压电陶瓷传感器设置在混凝土试件内部的预设位置处，混凝土试件固定在所述测试箱的内部；所述若干个压电陶瓷传感器均连接所述功率放大器，所述功率放大器连接所述信号采集器，所述信号采集器连接所述模拟信号计数器。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于，包括测试箱、风扇、若干个压电陶瓷传感器、信号采集器、功率放大器和模拟信号计数器；所述测试箱的侧部设有若干个开口，每个开口处安装有加热器，所述风扇固定安装在所述测试箱的内部，所述若干个压电陶瓷传感器设置在混凝土试件内部的预设位置处，混凝土试件固定在所述测试箱的内部；所述若干个压电陶瓷传感器均连接所述功率放大器，所述功率放大器连接所述信号采集器，所述信号采集器连接所述模拟信号计数器。2.根据权利要求1所述的混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于，所述测试箱侧部设有两个开口，两个开口分别位于所述测试箱对应的两侧。3.根据权利要求1所述的混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于，所述混凝土试件的四个角分别通过一个栓钉和所述测试箱固定连接。4.根据权利要求1所述的混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于，压电陶瓷传感器的个数为六个，六个压电陶瓷传感器对称设置在混凝土试件的内部。5.根据权利要求1所述的混凝土抗裂性能测试装置，其特征在于，所述测试箱的顶部为有机玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立朋，孙少明，梁甜甜，刘昶宏，戴鹏，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：新型
国别省市：河北,13