一种表面磨损和碳化耦合劣化装置的制作方法

1.本实用新型涉及混凝土试验设备技术领域，尤其涉及一种表面磨损和碳化耦合劣化装置。


背景技术：

2.依据水工混凝土试验规程sl352-2020：水工混凝土抗冲模试验（水下钢球法）中在钢桶内放入研磨球于试件表面，并加水至水面高出165mm，而后开机连续运行72小时。但是这种方法忽略了自然状态下涨水与落水的实际情况带来的碳化问题；
3.常规的表面磨损与碳化交替劣化需要用到混凝土抗冲模试验装置和混凝土碳化箱，交替劣化过程需要手动搬运混凝土时间，给研究带来诸多不便。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的具体问题是容器桶分为内外两层，其中内层面带有排水孔，可以保证混凝土试件不发生位移的前提下将水排出到内外夹层，再通过出水口排出装置，最大程度保证容器桶内的液体能够全部排出，不会被混凝土试件堵住出水口。
5.本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种表面磨损和碳化耦合劣化装置。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种表面磨损和碳化耦合劣化装置，包括壳体和设置于壳体外壁的电源开关，还包括，
7.触摸显示屏，所述触摸显示屏设置于壳体外壁上；
8.容器桶，所述容器桶安装于壳体内部；
9.搅拌电机，所述搅拌电机安装于壳体顶部；
10.搅拌轴，所述搅拌轴连接在搅拌电机输出轴上且搅拌轴自由端伸入容器桶内部；
11.进排气组件，所述进排气组件设置于壳体内部，用于向壳体内部供气和排气；
12.进排水组件，所述进排水组件设置于壳体内部，用于向壳体内部供水和排水；
13.环境控制组件，所述环境控制组件设置于壳体内部，用于为壳体内部提供所需要的各种环境；
14.传感器组件，所述传感器组件设置于壳体内部，用于捕捉壳体内部环境数据。
15.优选的，所述进排气组件包括，
16.气孔，所述气孔设置于壳体底部，所述气孔通过管道分别与外界大气和二氧化碳储气罐相连；
17.风扇，所述风扇设置于壳体顶部。
18.方便碳化过程中吸气放气，维持装置内部二氧化碳浓度和气压稳定。
19.优选的，所述进排水组件包括：
20.进水口，所述进水口设置在壳体底部，所述进水口一端连接水源、另一端与容器桶连接；
21.出水口，所述出水口设置在壳体底部，所述出水口一端连接容器桶、另一端贯穿壳体侧壁伸出壳体外部。
22.用于装置内部的排水和进水。
23.优选的，所述环境控制组件包括：
24.制冷机构，所述制冷机构设置于壳体内部；
25.加热机构，所述加热机构设置于壳体内部；
26.温度控制机构，所述温度控制设置于壳体内部；
27.紫外线辐射机构，所述紫外线辐射机构设置于壳体内部。
28.用于给装置内部提供一个适宜环境。
29.优选的，所述传感器组件包括：
30.温度传感器，所述温度传感器设置于壳体内部；
31.湿度传感器，所述湿度传感器设置于壳体内部；
32.二氧化碳浓度传感器，所述二氧化碳浓度传感器设置于壳体内部。
33.用于提供实时数据。
34.优选的，所述容器桶分为内外两层，其中内层面带有排水孔。
35.避免混凝土试件将出水口堵住而造成液体无法排出的情况发生。
36.优选的，所述容器桶上方放置有内层网盖且网盖为网状结构。
37.可以有效连通碳化试验模块与冲磨试验模块，保证混凝土试件在不取出的情况下正常进行表面碳化。
38.优选的，所述壳体外壁上连接有电源指示灯、碳化模块运行灯和冲磨模块运行灯。
39.可以方便操作人员检查电源、碳化模块和冲磨模块是否正常运行，当出现异常可以及时对壳体内部进行检修。
40.本实用新型的有益效果为：1.本实用新型中，通过触摸显示屏界面设定每阶段表面磨损与碳化时间，设置进水量，设置碳化环境数据，从而达到表面磨损与碳化循环劣化的模拟条件，操作简单，工控机仅仅采用简单的逻辑判断，容易实现，根据温度、湿度、co2浓度传感器检测到的信号，实现制冷/制热机构的自动控制，控制简单。
41.2.在本实用新型中，容器桶分为内外两层，其中内层面带有排水孔，可以保证混凝土试件不发生位移的前提下将水排出到内外夹层，再通过出水口排出装置，最大程度保证容器桶内的液体能够全部排出，不会被混凝土试件堵住出水口。
附图说明
42.图1是本实用新型主体图；
43.图2是本实用新型剖视图。
44.附图各部件的标记如下：触摸显示屏1、电源指示灯2、碳化模块运行灯3、冲磨模块运行灯4、电源开关5、搅拌电机6、搅拌轴7、进水口8、出水口9、内层网盖10、容器桶11、制冷机构12、气孔13、加热机构14、温度传感器15、湿度传感器16、二氧化碳浓度传感器17、紫外线辐射机构18、风扇19、湿度控制机构20。
具体实施方式
45.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.本实用新型提供一种表面磨损和碳化耦合劣化装置，包括壳体和设置于壳体外壁的电源开关5，还包括，
47.触摸显示屏1，所述触摸显示屏1设置于壳体外壁上；
48.容器桶11，所述容器桶11安装于壳体内部；
49.搅拌电机6，所述搅拌电机6安装于壳体顶部；
50.搅拌轴7，所述搅拌轴7连接在搅拌电机6输出轴上且搅拌轴7自由端伸入容器桶11内部；
51.进排气组件，所述进排气组件设置于壳体内部，用于向壳体内部供气和排气；
52.进排水组件，所述进排水组件设置于壳体内部，用于向壳体内部供水和排水；
53.环境控制组件，所述环境控制组件设置于壳体内部，用于为壳体内部提供所需要的各种环境；
54.传感器组件，所述传感器组件设置于壳体内部，用于捕捉壳体内部环境的实时数据；
55.首先，操作人员先将混凝土试件放到固定连接在壳体底部中央的容器桶11内部，并向容器桶11内部加入研磨钢球，随后将搅拌轴7固定安装在搅拌电机6输出轴上后盖上方舱盖，打开水源，打开安装在壳体外壁上电源开关5，触摸显示屏1进入启动界面，根据研究需要选择交替劣化循环次数，输入每个环节的表面磨损时间和碳化时间，输入进水口8进水量，输入碳化的平均温度、湿度、二氧化碳浓度、紫外线辐射强度等数据，确认目标数据后，计算机开启固定连接在壳体内部底部且与容器桶11固定连接的进排水组件，进排水组件向容器桶11内部注水，待水位到达指定高度，待混凝土试件浸泡一小时后开启固定连接在方舱盖顶部的搅拌电机6，搅拌电机6输出轴旋转带动搅拌轴7旋转，搅拌轴7旋转可以对容器桶11内部的混凝土试件进行搅拌，搅拌电机6工作时间为表面磨损设定的时间，到达时间后，搅拌电机6停止，计算机再次打开进排水机构，将容器桶11内部的液体排出。
56.随后开启固定连接在壳体内部的环境控制组件，调节壳体内部的环境，过段时间后，传感器组件会捕捉到壳体内部环境的实时数据，操作人员将实时数据与目标数据做对比，根据偏差正负值，再次启动环境控制组件，经过一小时调整达到模拟目标参数的气候条件，开始碳化，碳化过程中，一方面，操作人员打开固定连接在壳体内部的进排气组件，进排气组件一边将外部的大气抽进壳体内部，一边将壳体内部的空气和二氧化碳排出，以保证壳体内部二氧化碳浓度和气压稳定，当达到设定的碳化目标时间后计算机关闭碳化模块相应设备，开启下一轮交替劣化试验，整个劣化过程无需人员再次操控，若试验需要暂停可通过工控机触摸显示屏1操作，待所有循环试验结束后，手动取出容器桶11中的混凝土试件。
57.作为本实用新型的一种具体实施方式，所述进排气组件包括，
58.气孔13，所述气孔13设置于壳体底部，所述气孔13通过管道分别与外界大气和二氧化碳储气罐相连；
59.风扇19，所述风扇19设置于壳体顶部。
60.所述进排水组件包括：进水口8，所述进水口8设置在壳体底部，所述进水口8一端连接水源、另一端与容器桶11连接；出水口9，所述出水口9设置在壳体底部，所述出水口9一端连接容器桶11、另一端贯穿壳体侧壁伸出壳体外部。
61.所述环境控制组件包括：设置在壳体内部的制冷机构12、加热机构14、温度控制机构和紫外线辐射机构18。
62.所述传感器组件包括：设置于壳体内部的温度传感器15、湿度传感器2016、二氧化碳浓度传感器17，以及设置于壳体外壁上的触摸显示屏1、电源开关5。
63.首先，操作人员先将混凝土试件放到固定连接在壳体底部中央的容器桶11内部，并向容器桶11内部加入研磨钢球，随后将搅拌轴7固定安装在搅拌电机6输出轴上后盖上方舱盖，打开水源，打开安装在壳体外壁上电源开关5，触摸显示屏1进入启动界面，根据研究需要选择交替劣化循环次数，输入每个环节的表面磨损时间和碳化时间，输入进水口8进水量，输入碳化的平均温度、湿度、二氧化碳浓度、紫外线辐射强度等数据，确认目标数据后，计算机开启固定连接在壳体内部底部且一端与容器桶11固定连接、另一端与水源连接的进水口8，进水口8向容器桶11内部注水，待水位到达指定高度，待混凝土试件浸泡一小时后开启固定连接在方舱盖顶部的搅拌电机6，搅拌电机6输出轴旋转带动搅拌轴7旋转，搅拌轴7旋转可以对容器桶11内部的混凝土试件进行搅拌，搅拌电机6工作时间为表面磨损设定的时间，到达时间后，搅拌电机6停止，计算机再次打开一端与容器桶11固定连接、另一端贯穿壳体侧壁并伸出壳体外部的出水口9，将容器桶11内部的液体排出；
64.随后开启固定连接在壳体内部侧壁上方的紫外线辐射机构18，此机构可以为紫外灯，打开紫外线辐射机构18后，壳体的内部环境会发生变化，温度传感器15、湿度传感器2016和二氧化碳传感器会及时的捕捉壳体内部环境的实时数据，操作人员将实时数据与目标数据做对比，根据偏差正负值，再次启动固定连接在壳体内部左侧底面的制冷机构12/固定连接在壳体内部右侧底面的加热机构14，经过一小时调整制冷机构12、加热机构14紫外线辐射机构18和固定连接在壳体内壁上的湿度控制机构，从而达到模拟目标参数的气候条件，开始碳化，碳化过程中，一方面，操作人员打开开设在壳体底部的气孔13，气孔13一端抽取外部大气进入管道，并通过管道进入二氧化碳储气罐中，另一方面，固定连接在壳体侧壁顶部的风扇19旋转将壳体内部的空气和二氧化碳排出壳体内部，以保证壳体内部二氧化碳浓度和气压稳定，当达到设定的碳化目标时间后计算机关闭碳化模块相应设备，开启下一轮交替劣化试验，整个劣化过程无需人员再次操控，若试验需要暂停可通过工控机触摸显示屏1操作，待所有循环试验结束后，手动取出容器桶11中的混凝土试件。
65.作为本实用新型的一种具体实施方式，所述容器桶11分为内外两层，其中内层面带有排水孔。
66.通过将容器桶11分为内为两层且内层面带有排水孔，可以保证混凝土试件不发生位移的前提下将水排出到内外夹层，再通过出水口9排出装置，最大程度保证容器桶11内的液体能够全部排出，不会被混凝土试件堵住出水口9。
67.作为本实用新型的一种具体实施方式，所述容器桶11上方放置有内层网盖10且网盖为网状结构。
68.通过在容器桶11上方放置形状网状结构的有内层网盖10，可以有效连通碳化试验
模块与冲磨试验模块，保证混凝土试件在不取出的情况下正常进行表面碳化。
69.作为本实用新型的一种具体实施方式，所述壳体外壁上连接有电源指示灯2、碳化模块运行灯3和冲磨模块运行灯4。
70.通过在外壁上固定连接电源指示灯2、碳化模块运行灯3和冲磨模块运行灯4，可以方便操作人员检查电源、碳化模块和冲磨模块是否正常运行，当出现异常可以及时对壳体内部进行检修。