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原文传递一种现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置及方法

专利名称：	一种现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置及方法
摘要：	本发明公开一种现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置及方法，所述装置，包括卷筒集成、导向装置、导槽管、扁条电缆和测温组件，卷筒集成通过导向装置与扁条电缆的一端连接，扁条电缆的另一端伸入至导槽管的腔体内并与同样位于导槽管腔体内的测温组件连接，扁条电缆的沿着导槽管的轴向设置，卷筒集成用于升降测温组件，且使得测温组件沿着导槽管的轴向升降，导槽管安装于所述测量装置在尽显测量时所应用的桩体内，并沿着桩体的轴向设置，以使得测温组件沿着导槽管上下升降过程中，可对桩体不同高度位置进行温度测量。本发明操作性强、稳定性高，可以重复利用，经济环保，有效降低了基于水化热异常的桩身缺陷检测的成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	中交四航工程研究院有限公司
发明人：	李金祥;吕述晖;苏世定;张博;刘介山;廖李灿;吴佳琪
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-29T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311099870.4
公开号：	CN117129522A
代理机构：	广州君咨知识产权代理有限公司
代理人：	谭启斌
分类号：	G01N25/20;G01K1/14;G01J5/20;G;G01;G01N;G01K;G01J;G01N25;G01K1;G01J5;G01N25/20;G01K1/14;G01J5/20
申请人地址：	510000 广东省广州市白云区北太路1633号广州民营科技园科盛路8号配套服务大楼5层A505-398房
主权项：	1.一种现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，包括卷筒集成、导向装置、导槽管、扁条电缆和测温组件，卷筒集成通过导向装置与扁条电缆的一端连接，扁条电缆的另一端伸入至导槽管的腔体内并与同样位于导槽管腔体内的测温组件连接，扁条电缆的沿着导槽管的轴向设置，卷筒集成用于升降测温组件，且使得测温组件沿着导槽管的轴向升降，导槽管安装于所述测量装置在尽显测量时所应用的桩体内，并沿着桩体的轴向设置，以使得测温组件沿着导槽管上下升降过程中，可对桩体不同高度位置进行温度测量。 2.根据权利要求1所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，卷筒集成包括卷筒、伺服电机、编码器和信号线引脚，扁条电缆的一端绕设在卷筒上，从而使得扁条电缆与卷筒集成连接，扁条电缆与信号线引脚电性连接，伺服电机的输出端与卷筒连接，且伺服电机与卷筒同轴安装，以驱动卷筒正反向转动，从而通过带动卷筒同步转动而收卷扁条电缆，伺服电机还与编码器连接，编码器用于采集伺服电机的转动状态。 3.根据权利要求2所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，信号线引脚沿着卷筒的轴心设置并外露在卷筒的一端。 4.根据权利要求2所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，还包括数据采集仪、伺服驱动器和计算机，数据采集与信号线引脚电性连接，以使得通过信号线引脚能够采集到扁条电缆上传的数据，数据采集仪还与计算机连接，以使得所采集到的数据上传到计算机，伺服驱动器还与计算机连接，计算机控制伺服驱动器发出驱动伺服电机的指令，以使得的伺服电机在受控于伺服驱动器的情况下驱动，包括控制伺服电机的转动速度和反向，编码器所采集到的伺服电机的转动状态发送给伺服驱动器，以便以根据当前伺服电机的转动状态调整控制伺服电机的转动速度和反向。 5.根据权利要求4所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，所述扁条电缆包括金属软皮以及嵌套在金属软皮内的信号传输线，金属软皮绕设在卷筒上，信号传输线与信号线引脚电性连接，信号传输线的另一端伸出金属软皮后与测温组件连接，金属软皮伸入至测温组件内。 6.根据权利要求5所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，所述测温组件包括带有腔体的配重壳体，以及安装在配重壳体外壁上的红外测温传感器和导向滚轮，扁条电缆的一端伸入至配重壳体的腔体内，且从金顺软皮伸出的信号传输线与固定在配重壳体外壁上的红外测温传感器电性连接，导向滚轮和红外测温传感器沿着配重壳体的轴向间隔设置，导向滚轮设置在上方，导向滚轮与导槽管滑动连接，以使得测温组件通过导向滚轮能够沿着导槽管的轴向滑动。 7.根据权利要求6所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，配重壳体上设置有两个红外测温传感器，两个红外测温传感器对称安装在配置壳体上，以使得其中一个红外测温传感器可以朝向桩身轴心方向测量，另一个红外测温传感器可以背离桩身轴心方向测量。 8.根据权利要求7所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，所述导槽管包括带有通孔的导向柱，以及挖设在导向柱上的导向槽，导向槽沿着导向柱的轴向设置并位于导向柱靠近通孔的一侧，导向滚轮嵌入在导向槽内，从而实现导向滚轮与导向槽定向滑动连接，导向柱上设置N组导向槽，N为非零自然数，每组导向槽包括两个导向槽，同一组的两个导向槽对称设置在导向柱上，各个导向槽沿着导向轴的周向设置，设置有M组导向滚轮，M为非零自然数，每组导向滚轮包括两个导向滚轮，同一组的两个导向滚轮对称设置在配重壳体上，各个导向滚轮沿着配重壳体的周向设置，每一组导向滚轮与导向槽一一对应，相对应的一组导向滚轮嵌入在对应一组的导向槽内。 9.根据权利要求8所述的现浇桩体内部混凝土水化热温度测量装置，其特征在于，所述导向装置包括外壳体、导管、电刷、电刷引脚和定向滑轮，外壳体固定安装在导管的顶端，导管的底端安装在导向柱上，扁条电缆从导管的通孔伸出后绕设在定向滑轮上，从定向滑轮引出的扁条电缆绕设在卷筒上，且扁条电缆上的信号传输线与电刷的一端电性接触，电刷的另一端穿过外壳体并安装在外壳体上，电刷外露在外壳体上的一端上还设置有电刷引脚，电刷引脚与信号线引脚连接，从而使得信号传输线与信号线引脚相连接，定向滑轮通过支架悬空安装在外壳体上，支架安装在外壳体上，导管的外部上设置有凸条，凸条嵌入安装在导向柱上的导向槽内，从而使得导管可滑动地安装在导向柱上。 10.一种现浇桩体内部混凝土水化热温度测量方法，应用于如权利要求1－9任一项所述的测量装置，包括以下本步骤：步骤1：在待测桩体的钢筋笼绑扎过程中，安装实际测线数量即位置需求，在钢筋笼的内存绑扎固定若干导槽管，并封死导槽管底端的管口，并临时封住导槽管顶端的管口，待混凝土浇筑时，将导槽管随钢筋笼一起埋置在待测桩体内部，防止混凝土浇筑时有杂物进入导槽管内，导槽管顶端露出混凝土浇筑顶面，导槽管长度记为L；步骤2：正式测试前，在待测桩体所在桩位旁较为平整地面连接好计算机、卷筒集成、数据采集仪、伺服驱动器、导向装置之间的线缆，并且在导向装置内部的两个电刷短接的情况下采集电刷引脚导线两端的电阻R0；步骤3：待测桩体的混凝土浇筑完成后若干小时左右，去除导槽管管顶的临时封口，调整好配重壳体上的两个红外测温传感器的朝向，使其中一个朝向待测桩体中心，将配重壳体上的导向滚轮导槽沿着导向槽缓慢下放至待测桩体的桩底，并使得扁条电缆处于松弛状态；步骤4：在导槽管的管顶将扁条电缆沿着导向装置的竖向开口伸入至导向装置的通孔内，调整合适方向将导向装置的凸条嵌入导槽管中，同时调整好扁条电缆的位置使其处于两电刷中间位置，并使扁条电缆的两侧金属软条与两电刷光滑接触，定向滑轮对扁条电缆的位置做一定约束；步骤5：操作计算机通过伺服去电器控制伺服电机带动卷筒缓慢转动进行收线，直至扁条电缆恰好处于紧绷状态，采集电刷引脚导线两端的电阻值Rm；步骤6：在计算机上设置好数据采集频次，采用等距测量记录的方式，即在一个测次周期内从桩底往上直至桩顶每隔一定距离记录一次温度和深度信息，并绘制温度随深度的变化曲线，间隔一定时间重复下一个测次周期，并绘制桩体内部各个深度位置处温度随时间的变化曲线，直至所有深度位置处的温度随时间变化曲线出现最高点，监测完毕，其中，采用公式①计算出红外测温传感器在待测桩体深度Hi： Hi＝L＊(Ri－R0)/(Rm－R0) 式中，Ri为红外测温传感器在深度Hi位置处时，数据采集仪采集到电刷信号引脚线两端的电阻，其中，金属软皮平均每米的电阻值为0.5＊(Rm－R0)/L。
所属类别：	发明专利