一种输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法，该装置包括：试验箱，所述试验箱设置有第一箱室及第二箱室，所述第二箱室内部设置有检测放置模块，用于放置渠道混凝件，所述第二箱室发热内顶部设置有紫外线照明模块及喷水模块，所述第二箱室的内底部设置有排水模块，所述第二箱室的顶部设置有储水模块，所述第一箱室的内部设置有冻融模块及控制器，冻融模块连通第二箱室，所述冻融模块、紫外线照明模块、喷水模块、储水模块、吹风模块、检测放置模块及排水模块外均电性连接所述控制器。本发明专利技术提供的输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法，密封性能好，使用寿命长，检测精度高，能够全面仿真模拟老化过程。能够全面仿真模拟老化过程。能够全面仿真模拟老化过程。

【技术实现步骤摘要】
一种输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及老化检测设备
，特别是涉及一种输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法。

技术介绍

[0002]输水渠道主要由混凝土构筑而成，混凝土的性能直接影响输水渠道的使用寿命。混凝土老化问题是输水渠道维护中急需解决的问题，尤其在高寒高辐射地区，混凝土试件劣化加速，解决混凝土老化问题需要进行大量的老化试验。
[0003]现有技术中采用加速老化装置进行老化试验，现有的加速老化装置大多是使用紫外线固定照射在待测物上，不能正确模拟自然太阳光的方位和角度，同时，能够模拟的自然环境也不够全面，不能完整模拟出日照、风吹、淋雨、冻结和融化情况下老化程度，不能模拟了处于不同工况下的试件状况以及不能模拟在底面固定、限制侧向位移等不同约束条件情况，并且不能对温度、应变、声速、频率、幅值和波形等进行实时监测，从而导致检测精度过低等问题。因此，设计一种混凝土材质的输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法是十分有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种输水渠道人工加速老化试验测试装置及试验方法，密封性能好，使用寿命长，检测精度高，能够全面仿真模拟老化过程。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种输水渠道人工加速老化试验测试装置，包括：试验箱、冻融模块、紫外线照明模块、喷水模块、储水模块、吹风模块、检测放置模块、排水模块、控制器、人机交互模块及渠道检测系统，所述试验箱设置有第一箱室及第二箱室，所述第一箱室及第二箱室分别设置有第一密封防护门及第二密封防护门，所述第二箱室内部的中部设置有检测放置模块，用于放置渠道混凝件，所述第二箱室内部的顶部固定设置所述紫外线照明模块及喷水模块，所述第二箱室内部的底部固定设置在所述排水模块，所述第二箱室的顶部固定设置所述储水模块，所述排水模块通过外置水泵连接所述储水模块，用于实现水循环，所述第一箱室的内部设置所述冻融模块及控制器，所述冻融模块连通所述第二箱室，所述第二密封防护门上固定设置所述人机交互模块，所述冻融模块、紫外线照明模块、喷水模块、储水模块、吹风模块、检测放置模块、排水模块、外置水泵、人机交互模块及渠道检测系统均电性连接所述控制器；
[0007]所述渠道检测系统用于对老化过程中的渠道混凝件进行实时检测，包括贴片式热电偶、温度巡检仪、应变片、应变采集仪、压电陶瓷传感器、信号放大器、函数发生器、数据采集仪及终端计算机，所述贴片式热电偶、应变片及压电陶瓷传感器设置在渠道混凝件上，用于对渠道混凝件进行检测，所述终端计算机连接所述控制器、温度巡检仪、应变采集仪、数据采集仪及函数发生器，所述温度巡检仪连接所述贴片式热电偶，所述应变采集仪连接所
述应变片，所述函数发生器连接所述信号放大器，所述信号放大器及数据采集仪连接所述压电陶瓷传感器。
[0008]可选的，所述紫外线照明模块包括照明伸缩杆、步进电机、行星减速机、弧形杆、玻璃罩及紫外线灯，所述第二箱室内部的顶部中心固定设置所述照明伸缩杆，所述照明伸缩杆固定连接所述步进电机，所述步进电机的输出端连接所述行星减速机，所述行星减速机的输出端固定连接所述弧形杆的顶部，用于带动所述弧形杆旋转，所述紫外线灯及玻璃罩均设置有多组，所述弧形杆的内部均匀设置所述紫外线灯，所述紫外线灯的外部设置所述玻璃罩，所述照明伸缩杆、步进电机及紫外线灯电性连接所述控制器。
[0009]可选的，所述储水模块包括水槽、水槽刻度尺、加热棒、水位传感器及三相注水阀，所述水槽刻度尺设置在所述水槽外部，用于查看水槽内水的液位，所述加热棒及水位传感器设置在所述水槽的内部，所述三相注水阀设置在所述水槽的进水口上，并连接所述外置水泵的出水口，所述加热棒及水位传感器电性连接所述控制器。
[0010]可选的，所述喷水模块设置有两组，分别对称设置在所述紫外线照明模块的两侧，并连接所述水槽，所述喷水模块包括喷水伸缩杆、喷水电机及旋转喷头，所述第二箱室内部的顶部固定设置所述喷水伸缩杆，所述喷水伸缩杆固定连接所述喷水电机，所述喷水电机的输出端连接所述旋转喷头，所述旋转喷头连接所述水槽，用于喷水，所述喷水伸缩杆及喷水电机电性连接所述控制器。
[0011]可选的，所述检测放置模块包括导轨、检测板、橡胶支座及可拆卸金属板，所述导轨固定设置所述第二箱室的内部，所述导轨上固定设置所述检测板，所述检测板上固定设置所述橡胶支座，用于对渠道混凝件进行固定，所述检测板上可拆卸设置两组所述可拆卸金属板，用于对渠道混凝件进行侧向位移限制，所述可拆卸金属板上设置有输水孔，所述输水孔通过软管连接输水管，所述输水管固定设置在所述第二箱室内部的一侧，并连接所述水槽，用于向渠道混凝件进行排水，模拟有水工况。
[0012]可选的，所述排水模块包括排水板及排水管，所述排水板设置在所述导轨的下侧，所述排水板上均匀设置有排水孔，用于排水，所述第二箱室内侧的底部设置有排水口，所述排水口连接所述排水管，所述排水管连接所述外置水泵的进水口，所述排水管上设置有电控水阀，所述电控水阀电性连接所述控制器。
[0013]可选的，所述吹风模块设置有多组，分别对称设置在所述第二箱室内部的两侧，所述吹风模块包括吹风电机、百叶窗防水罩及风扇，所述第二箱室内部的侧面固定设置所述吹风电机，所述吹风电机驱动连接所述风扇，所述风扇及所述吹风电机的外侧罩设所述百叶窗防水罩，用于防止吹风电机进水短路，所述吹风电机电性连接所述控制器。
[0014]可选的，所述冻融模块包括压缩机、吹风管、吹风腔、回风管、回风腔及温度传感器，所述压缩机设置在所述第一箱室的内部，所述吹风腔及所述回风腔设置在所述第二箱室内部的顶部，所述吹风腔及所述回风腔上均设置有通风孔，所述压缩机通过吹风管连接所述吹风腔，通过回风管连接所述回风腔，用于给第二箱室的内部进行降温，所述温度传感器设置在所述第二箱室的内部，用于采集第二箱室内部的温度，所述压缩机及温度传感器电性连接所述控制器。
[0015]可选的，所述试验箱的底部设置有可折叠脚轮，用于移动所述试验箱，所述第一箱室的侧部设置有电源接口，所述电源接口连接室内电源，用于给各模块供电，所述第一箱室
与所述第二箱室之间设置有耐热隔板，所述人机交互模块包括显示屏、控制窗口、观察窗及导线窗，所述导线窗用于传输贴片式热电偶、应变片及压电陶瓷传感器的导线，且所述导线窗的接缝处涂有密封胶，所述观察窗用于观察所述第二箱室内部情况，所述观察窗为玻璃材质，所述显示屏及控制窗口电性连接所述控制器，所述控制窗口用于向所述控制器输入控制指令，所述试验箱、耐热隔板、检测板及排水板均为聚氨酯材料。
[0016]本专利技术还提供了一种输水渠道人工加速老化试验方法，应用于上述的输水渠道人工加速老化试验测试装置，包括如下步骤：
[0017]步骤1：利用矩形渡槽模具进行混凝土浇块，完成后进行脱模，并将脱模完成的混凝土放入养护室养护至指定龄期，得到渠道混凝件；
[0018]步骤2：擦干渠道混凝件表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输水渠道人工加速老化试验测试装置，其特征在于，包括：试验箱、冻融模块、紫外线照明模块、喷水模块、储水模块、吹风模块、检测放置模块、排水模块、控制器、人机交互模块及渠道检测系统，所述试验箱设置有第一箱室及第二箱室，所述第一箱室及第二箱室分别设置有第一密封防护门及第二密封防护门，所述第二箱室内部的中部设置所述检测放置模块，用于放置渠道混凝件，所述第二箱室内部的顶部固定设置所述紫外线照明模块及喷水模块，所述第二箱室内部的底部固定设置在所述排水模块，所述第二箱室的顶部固定设置所述储水模块，所述排水模块通过外置水泵连接所述储水模块，用于实现水循环，所述第一箱室的内部设置所述冻融模块及控制器，所述冻融模块连通所述第二箱室，所述第二密封防护门上固定设置所述人机交互模块，所述冻融模块、紫外线照明模块、喷水模块、储水模块、吹风模块、检测放置模块、排水模块、外置水泵、人机交互模块及渠道检测系统均电性连接所述控制器；所述渠道检测系统用于对老化过程中的渠道混凝件进行实时检测，包括贴片式热电偶、温度巡检仪、应变片、应变采集仪、压电陶瓷传感器、信号放大器、函数发生器、数据采集仪及终端计算机，所述贴片式热电偶、应变片及压电陶瓷传感器设置在渠道混凝件上，用于对渠道混凝件进行检测，所述终端计算机连接所述控制器、温度巡检仪、应变采集仪、数据采集仪及函数发生器，所述温度巡检仪连接所述贴片式热电偶，所述应变采集仪连接所述应变片，所述函数发生器连接所述信号放大器，所述信号放大器及数据采集仪连接所述压电陶瓷传感器。2.根据权利要求1所述的输水渠道人工加速老化试验测试装置，其特征在于，所述紫外线照明模块包括照明伸缩杆、步进电机、行星减速机、弧形杆、玻璃罩及紫外线灯，所述第二箱室内部的顶部中心固定设置所述照明伸缩杆，所述照明伸缩杆固定连接所述步进电机，所述步进电机的输出端连接所述行星减速机，所述行星减速机的输出端固定连接所述弧形杆的顶部，用于带动所述弧形杆旋转，所述紫外线灯及玻璃罩均设置有多组，所述弧形杆的内部均匀设置所述紫外线灯，所述紫外线灯的外部设置所述玻璃罩，所述照明伸缩杆、步进电机及紫外线灯电性连接所述控制器。3.根据权利要求1所述的输水渠道人工加速老化试验测试装置，其特征在于，所述储水模块包括水槽、水槽刻度尺、加热棒、水位传感器及三相注水阀，所述水槽刻度尺设置在所述水槽外部，用于查看水槽内水的液位，所述加热棒及水位传感器设置在所述水槽的内部，所述三相注水阀设置在所述水槽的进水口上，并连接所述外置水泵的出水口，所述加热棒及水位传感器电性连接所述控制器。4.根据权利要求3所述的输水渠道人工加速老化试验测试装置，其特征在于，所述喷水模块设置有两组，分别对称设置在所述紫外线照明模块的两侧，并连接所述水槽，所述喷水模块包括喷水伸缩杆、喷水电机及旋转喷头，所述第二箱室内部的顶部固定设置所述喷水伸缩杆，所述喷水伸缩杆固定连接所述喷水电机，所述喷水电机的输出端连接所述旋转喷头，所述旋转喷头连接所述水槽，用于喷水，所述喷水伸缩杆及喷水电机电性连接所述控制器。5.根据权利要求4所述的输水渠道人工加速老化试验测试装置，其特征在于，所述检测放置模块包括导轨、检测板、橡胶支座及可拆卸金属板，所述导轨固定设置所述第二箱室的内部，所述导轨上固定设置所述检测板，所述检测板上固定设置所述橡胶支座，用于对渠道
混凝件进行固定，所述检测板上可拆卸设置两组所述可拆卸金属板，用于对渠道混凝件进行侧向位移限制，所述可拆卸金属板上设置有输水孔，所述输水孔通过软管连接输水管，所述输水管固定设置在所述第二箱室内部的一侧，并连接所述水槽，用于向渠道混凝件进行排水，模拟有水工况。6.根据权利要求5所述的输水渠道人工加速老...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈春来，林镕鹏，胡宝文，王晓阳，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：