一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统，基于底板（2）应用环状滑轨模块（3）与U形支撑装置（4）构建组合载体结构，通过表面位移精细感知模块（5）在U形支撑装置（4）内侧面滑轨上的移动，并结合基于系统所设计的监测方法，实现对标准化早龄期水泥基材料试件（1）三维表面变形数据的采集监测；克服了传统采用千分表等设备进行局部特征点变形测量，不足以综合反映试件整体变形的问题；整个设计系统适合长期布设，并以多种通讯方式实现指令收发与数据传输，高效实现了对水泥基材料试件的变形监测，为水泥基材料早龄期变形分析和抗裂性能研究提供了准确的支持。性能研究提供了准确的支持。性能研究提供了准确的支持。

【技术实现步骤摘要】
一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统及监测方法


[0001]本专利技术涉及一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统及监测方法，属于土木工程材料早龄期性能监测


技术介绍

[0002]包括混凝土在内的水泥基材料具有造价低廉等特点，目前使用最为广泛。随着高性能混凝土的大量使用，非荷载因素（例如混凝土的自收缩变形、温度变化产生的温度变形、干燥环境中失水引起的干燥变形等）导致的裂缝占比越来越高，研究表明占比最高可达80%。其中，早龄期收缩引起的裂缝又在非荷载因素中占有非常大的比重。因此，水泥基材料早龄期变形监测，对于研究混凝土早龄期由于变形引起的开裂、以及后续裂缝控制研究具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统，采用全新装置结构设计，通过滑轨移动方式，能够高效实现对水泥基材料试件的变形监测。
[0004]本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统及监测方法，用于针对标准化早龄期水泥基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统，用于针对标准化早龄期水泥基材料试件（1）进行变形监测，其特征在于：包括底板（2）、环状滑轨模块（3）、U形支撑装置（4）、表面位移精细感知模块（5）；其中，环状滑轨模块（3）包括环状支撑装置（31）与旋转步进电机，环状支撑装置（31）活动置于底板（2）上表面，环状支撑装置（31）所在面与底板（2）上表面相平行，旋转步进电机的驱动端与环状支撑装置（31）相连，环状支撑装置（31）在其所连旋转步进电机的驱动下、以其包围区域的中心位置为轴心在其所在面内进行转动；标准化早龄期水泥基材料试件（1）置于底板（2）上表面、对应环状支撑装置（31）所包围区域的中心位置进行应用；U形支撑装置（4）内侧面上设置滑轨，U形支撑装置（4）上两端之间间距与环状支撑装置（31）上一组彼此相对、且彼此连线经过环状支撑装置（31）包围区域中心位置的两位置之间间距相等，U形支撑装置（4）上的两端向下分别固定连接环状支撑装置（31）上该两位置背向底板（2）上表面的侧面位置，且U形支撑装置（4）所在面与底板（2）上表面相垂直姿态，U形支撑装置（4）随环状支撑装置（31）的转动而转动；表面位移精细感知模块（5）包括盒体（51）、电机行走装置（52），以及固定置于盒体（51）中的电源模块（53）、MCU芯片（54）、高精度激光位移传感器（55）、第二通讯模块（56）；电源模块（53）分别为MCU芯片（54）、高精度激光位移传感器（55）、第二通讯模块（56）进行供电，电机行走装置（52）、高精度激光位移传感器（55）、第二通讯模块（56）分别与MCU芯片（54）相连，电机行走装置（52）设置于盒体（51）表面，且电机行走装置（52）与U形支撑装置（4）内侧面上的滑轨相接触，盒体（51）随电机行走装置（52）在U形支撑装置（4）内侧面滑轨上的移动而移动，实现表面位移精细感知模块（5）在U形支撑装置（4）内侧面滑轨上的来回移动，高精度激光位移传感器（55）上检测端穿出盒体（51）表面，且指向标准化早龄期水泥基材料试件（1）表面；高精度激光位移传感器（55）基于U形支撑装置（4）随环状支撑装置（31）的转动、以及表面位移精细感知模块（5）在U形支撑装置（4）内侧面滑轨上的移动，实现对标准化早龄期水泥基材料试件（1）三维表面变形数据的采集监测。2.根据权利要求1所述一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统，其特征在于：所述表面位移精细感知模块（5）还包括卡环，所述电机行走装置（52）包括步进电机、以及连接于步进电机驱动端上的齿轮，步进电机与所述MCU芯片（54）相连，所述U形支撑装置（4）内侧面上的滑轨为与齿轮相匹配的齿纹；步进电机、卡环固定连接于所述盒体（51）表面，卡环活动套设于所述U形支撑装置（4）上，且步进电机上所连齿轮与U形支撑装置（4）内侧面上齿纹相咬合，基于步进电机驱动对所连齿轮的驱动转动、实现表面位移精细感知模块（5）在U形支撑装置（4）内侧面滑轨上的来回移动。3.根据权利要求1所述一种滑轨式水泥基材料早龄期变形监测系统，其特征在于：还包括刷片供电触点（6）、以及一组或两组第一接触式触点组（7），所述环状滑轨模块（3）还包括设置于所述环状支撑装置（31）外侧一周表面的取电触轨（32），所述表面位移精细感知模块（5）中的电源模块（53）包括充电电池模块（532）、以及与充电电池模块（532）相连接的一组或两组第二接触式触点组（531）；充电电池模块（532）分别为MCU芯片（54）、高精度激光位移传感器（55）、第二通讯模块（56）进行供电；各第一接触式触点组（7）与各第二接触式触点组（531）分别均包括用于供电的供电触点；
其中，刷片供电触点（6）连接外部电源进行取电，刷片供电触点（6）位于环状支撑装置（31）外侧，且刷片供电触点（6）与取电触轨（32）相接触进行供电；各第一接触式触点组（7）分别一一对应设置于所述U形支撑装置（4）两端的位置，且各第一接触式触点组（7）中的供电触点背向所述底板（2）上表面方向，各组第一接触式触点组（7）中的供电触点与取电触轨（32）相接触取电，由刷片供电触点（6）经取电触轨（32）为各第一接触式触点组（7）中的供电触点进行供电；第二接触式触点组（531）的数量与第一接触式触点组（7）的数量相等，各第二接触式触点组（531）分别与各第一接触式触点组（7）一一对应，伴随表面位移精细感知模块（5）沿U形支撑装置（4）内侧面滑轨上的来回移动，各第二接触式触点组（531）分别设置于盒体（51）外表面上面向对应第一接触式触点组（7）的位置，且伴随表面位移精细感知模块（5）向U形支撑装置（4）两端的移动，各第二接触式触点组（531...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，沈德建，赵海涛，陈徐东，蒋佳雯，朱杰，汪鑫，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：