专利名称：混凝土渗透性测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于评估暴露于普通环境或易侵蚀环境下的混凝土表面耐 久性的仪器。
背景技术：
在许多工程领域，都要检测混凝土表面耐久性，包括混凝土的吸水性和对空气、水的渗透性，传统的检测方法是对现场的混凝土进行取样，然后带回实验室进行检测，这种作 法属于破损检测，需要特别专长的技术工人，不适合混凝土结构现场的耐久性检测。

实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种混凝土渗透性测试仪，用于测试 混凝土对空气的渗透性、对水的渗透性和吸水性，在试验室和混凝土结构现场均可使用，属 于非破损测试，不需要特别专长的技术工人，非常适合混凝土结构现场的耐久性评估。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种混凝土渗透性测试仪，包括主机和电子控制器，其特征是所述主机由储水容 器、机箱、基座、底环组成，储水容器固接在机箱的上方，基座固接在机箱的下方，底环固接 在基座的下方，底环的中心设置有大圆孔，基座的中心设置有锥形的加注腔，该加注腔的底 端孔口与所述底环中心的大圆孔对应吻合，加注腔的两侧分别设置有左、右导水管，所述储 水容器的顶部设置有加水孔，储水容器的底部设置有左、右排水孔，机箱内设置有导气管和 左、右进水管，导气管的进口与机箱侧壁上的注射器插嘴连通，导气管的出口与加注腔的顶 端孔口连通，左、右进水管的上端分别与储水容器底部的左、右排水孔连通，左、右进水管的 下端分别与加注腔两侧的左、右导水管连通，导气管上安装有一号电磁阀和压力传感器，压 力传感器设置在一号电磁阀出口侧的管线上，左进水管上安装有微型水泵和二号电磁阀， 二号电磁阀设置在微型水泵出口侧的管线上，右进水管上安装有压力泵和三号、四号电磁 阀，三号、四号电磁阀分别设置在压力泵的入口侧和出口侧的管线上，所述压力传感器、压 力泵以及一号、二号、三号、四号电磁阀都通过导线与机箱侧壁上的接线座连接，该接线座 通过电缆与电子控制器连接。所述压力泵由外壳、缸体、活塞、活塞杆、直线电机构成，缸体安装在外壳中，活塞 安装在缸体内腔中，活塞杆的内端连接在活塞上，活塞杆的外端与直线电机连接，直线电机 通过导线与机箱侧壁上的接线座连接。本测试仪是一种便携式仪器，体积小，而且有备用电源，属于非破损测试，对混凝 土构件没有破坏，操作非常简单，可以快速有效地在现场进行，可对多种渗透性范围的材料 进行检测，可以选择检测透水性、透气性或吸水性，在垂直、倾斜、水平表面上都可以使用， 电子控制器在测试过程中准确地监测压力值并实时显示出来，能够记录和存储大量测试数 据，并可以传输到电脑进行数据分析，从而节省现场所需时间。可以快速地对混凝土的耐久 性能做出评估，使用便捷、应用范围广、可以记录并传输数据至电脑以备后续分析。
图1是本实用新型一实施例的外形示意图。图2是图1中主机的结构示意图。图3是图2中压力泵的结构示意图。
具体实施方式
[0011]图中标号[0012]1储水容器[0013]101排水孔102排水孔103加水孔[0014]2机箱[0015]201进水管202进水管203导气管 204插嘴[0016]3基座[0017]301导水管302导水管303加注腔[0018]4底环403大圆孔5微型水泵[0019]6压力泵[0020]601外壳602紅体603活塞[0021]604活塞杆605直线电机[0022]7接线座8电缆9电子控制器[0023]10主机[0024]11 一号电磁阀12 二号电磁阀13三号电磁阀[0025]14四号电磁阀15压力传感器16导线[0026]17注射器18混凝土[0027]请参照图1、图2，本实用新型是一种混凝土渗透性测试仪，包括主机10和电子控
制器9，主机10由储水容器1、机箱2、基座3、底环4组成，储水容器1固接在机箱2的上 方，基座3固接在机箱2的下方，底环4固接在基座3的下方，底环4的中心设置有大圆孔 403，基座3的中心设置有锥形的加注腔303，该加注腔303的底端孔口与底环4中心的大圆 孔403对应吻合，加注腔303和大圆孔403共同构成了测试仓。加注腔303的两侧分别设 置有左、右导水管301、302。储水容器1的顶部设置有加水孔103，储水容器1的底部设置 有左、右排水孔101、102。机箱2内设置有导气管203和左、右进水管201、202，导气管203的进口与机箱2 侧壁上的注射器插嘴204连通，导气管203的出口与加注腔303的顶端孔口连通。左、右进 水管201、202的上端分别与储水容器1底部的左、右排水孔101、102连通。左、右进水管 201,202的下端分别与基座加注腔303两侧的左、右导水管301、302连通。导气管203上安 装有一号电磁阀11和压力传感器15，压力传感器15设置在一号电磁阀11出口侧的管线 上。左进水管201上安装有微型水泵5和二号电磁阀12，二号电磁阀12设置在微型水泵5 出口侧的管线上。右进水管202上安装有压力泵6和三号、四号电磁阀13、14，三号、四号电 磁阀13、14分别设置在压力泵6入口侧和出口侧的管线上。压力传感器15、压力泵6以及一号、二号、三号、四号电磁阀11、12、13、14都通过导线16与机箱2侧壁上的接线座7连接，接线座7通过电缆8与电子控制器9连接。请参照图3，压力泵6由外壳601、缸体602、活塞603、活塞杆604、直线电机605构成，缸体602安装在外壳601中，活塞603安装在缸体602的内腔中，活塞杆604的内端连 接在活塞603上，活塞杆604的外端与直线电机605连接，直线电机605通过导线与电子控 制器9连接。电子控制器9的面板上设置有液晶显示屏、选择键、电源接口、电源开关，电子控 制器由数据总线驱动器、显示屏接口电路、键盘接口电路、RS232接口电路、采样电路、微处 理器、存储器、可充电电池组成。本仪器可以测试空气对混凝土的气压衰减率以及水渗透到混凝土中的体积，在 500mbar和200mbar的恒压下分别测试出水对混凝土的渗透性和混凝土的吸水性。使用时，将底环用胶粘接在混凝土 18的表面上，底环4隔离出一个直径50mm的一 块面积。然后通过选择键，选择测试种类，空气渗透性测试、吸水性测试、水的渗透性测试对 应的选择键分别是K1，Κ2，Κ3，电子控制器9的操作面板上的另外两个按键Κ4、Κ5分别是 设置键和开关键。进行空气渗透性测试时，先按下选择键Κ1，电子控制器内部的微处理器按照内部 程序的设定，关闭二号、三号、四号电磁阀12、13、14，打开一号电磁阀11，操作员用注射器 17向导气管203内加注空气，使测试仓内部的空气压力增加，通过电子控制器9面板上的仪 表观察压力数，当压力数达到500mbar时，电子控制器9内部的微处理器接收到压力传感器 15回传的压力信号，自动关闭一号电磁阀11，测试从这一时刻开始自动进行。测试仓内的压力空气在混凝土的表面上渐渐消散，与测试仓相连接的导气管203 内的压力将会减小，电子控制器9内部的微处理器实时采集压力传感器15反馈回的信号， 监视气压的衰减，每分钟采集并存储一次压力值，持续15分钟，如果空气减少过快，压力可 能会在15分钟内减少到零。在这种情况下，测试将自动终止，数据被存储。操作员在整个 过程中不必做任何操作。在15分钟结束后，或压力减少到底限时，电子控制器9内部的蜂 鸣器响起，提示操作员测试完成。压力的衰减方式为自然对数而不是线性方式，因此如果测试持续15分钟，用第5 分钟和第15分钟之间的线性衰减曲线作为空气渗透性的指标，单位用Ln/min ；如果压力在 15分钟以前变为零，数据从试验开始时刻计算，确定斜率。吸水性测试可以在上一个测试的同一个位置做，但至少应间隔一小时以上，吸水 性测试是自动完成的。进行吸水性测试时，先按下选择键K2，电子控制器9内部的微处理器按照程序的 设定，打开一号、二号、三号、四号电磁阀11、12、13、14，此时压力传感器15自动清零，微型 水泵5开始启动，通过左进水管201向测试仓内注水，随着水的加注，测试仓内的空气通过 导气管203排出。在向测试仓内加注水的过程中，右进水管202也是导通的，因此压力泵6 的缸体602内腔中也注满了水。当测试仓盛满水后，微型水泵5在微处理器的控制下自动停 止工作，然后，微处理器关闭一号、二号、三号电磁阀11、12、13，同时输出控制信号给压力泵 内的直线电机605，直线电机605工作，精确控制活塞杆604的位移量，通过活塞603向右进 水管202加压，直到测试仓内水压增加到大气压以上200mbar。测试开始，这时压力水可以 认为被混凝土表面的毛细管吸收而不是由于压力流动。当水被混凝土表面毛细管吸收后，测试仓里面的水压有下降的趋势；因此要通过压力泵6把水压维持在大气压以上200mbar。在测试的15分钟内，微处理器每分钟测量和存储一次压力泵6向测试仓内的注水量，记录 下测试期间的吸水量，水量和时间的平方根是线性关系(这种关系虽然是依靠典型的混凝 土测试而来的，但是可以在几乎所有的工程实际中使用)。水量和时间的平方根关系用图表软件转换成图形，图形上反映的斜线作为吸水性 的指标，单位是立方米/每分钟。在图形的第5分钟和15分钟之间的数据作为有效数据， 从而使错误最小化。在第10分钟到第11分钟区间的数据用来计算初始表面在10分钟内 的吸水率，单位是毫升/每平方米/每秒。当测试完成时，数据被存储到存储器内。渗水性测试和吸水性测试是同样的过程，只是测试压力为500mbar，测试时，在混 凝土表面上的另一个位置进行，以互不干扰，达到要求的500mbar的系统压力应该在1分钟 内完成，不能超过2分钟。如果超过2分钟，测试应终止，水渗透性测试和吸水性测试是同 一个过程。在这个测试中水压升到500mbar，渗入混凝土表面的水量和时间的平方根之比为 线性关系。因此，吸水性测试的第5分钟到第15分钟，吸水量与时间平方根比值的斜线可 以作为水的渗透性测试的指标，前者为混凝土的表面毛细管吸水导致水的渗漏，后者为水 压下降引起斜率的变化。
权利要求一种混凝土渗透性测试仪，包括主机和电子控制器，其特征是所述主机由储水容器、机箱、基座、底环组成，储水容器固接在机箱的上方，基座固接在机箱的下方，底环固接在基座的下方，底环的中心设置有大圆孔，基座的中心设置有锥形的加注腔，该加注腔的底端孔口与所述底环中心的大圆孔对应吻合，加注腔的两侧分别设置有左、右导水管，所述储水容器的顶部设置有加水孔，储水容器的底部设置有左、右排水孔，机箱内设置有导气管和左、右进水管，导气管的进口与机箱侧壁上的注射器插嘴连通，导气管的出口与加注腔的顶端孔口连通，左、右进水管的上端分别与储水容器底部的左、右排水孔连通，左、右进水管的下端分别与加注腔两侧的左、右导水管连通，导气管上安装有一号电磁阀和压力传感器，压力传感器设置在一号电磁阀出口侧的管线上，左进水管上安装有微型水泵和二号电磁阀，二号电磁阀设置在微型水泵出口侧的管线上，右进水管上安装有压力泵和三号、四号电磁阀，三号、四号电磁阀分别设置在压力泵的入口侧和出口侧的管线上，所述压力传感器、压力泵以及一号、二号、三号、四号电磁阀都通过导线与机箱侧壁上的接线座连接，该接线座通过电缆与电子控制器连接。
2.如权利要求1所述的混凝土渗透性测试仪，其特征是所述压力泵由外壳、缸体、活 塞、活塞杆、直线电机构成，缸体安装在外壳中，活塞安装在缸体内腔中，活塞杆的内端连接 在活塞上，活塞杆的外端与直线电机连接，直线电机通过导线与机箱侧壁上的接线座连接。
专利摘要一种混凝土渗透性测试仪，包括主机和电子控制器，主机由储水容器、机箱、基座、底环组成，储水容器和基座分别固接在机箱的上方和下方，底环固接在基座的下方，基座的中心设置有加注腔，加注腔的两侧设置有导水管，储水容器的顶部设置有加水孔，底部设置有排水孔，机箱内设置有导气管和两个进水管，两个进水管的上端与储水容器底部的排水孔连通，两个进水管的下端与加注腔两侧的导水管连通，两个进水管上分别安装有微型水泵和压力泵，导气管上安装有压力传感器，两个进水管和导气管上都安装有电磁阀，压力传感器、压力泵以及电磁阀都与机箱上的接线座连接，接线座通过电缆与电子控制器连接。本仪器用于测试混凝土的渗气性、渗水性和吸水性，非常适合混凝土结构耐久性的现场评估。
文档编号G01N15/08GK201575965SQ200920278339
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者高忠杰 申请人:北京首瑞测控技术有限公司