本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化采集裝置，特別是關(guān)于一種混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置。
背景技術(shù)：
：目前混凝土材料的氣體滲透性裝置的氣體流量計(jì)量一般使用皂膜流量計(jì)，限于手工操作原理，皂膜流量計(jì)測(cè)試方法僅能進(jìn)行離散的流量數(shù)據(jù)測(cè)量，且獲得的流量數(shù)據(jù)難以與滲流時(shí)間精確對(duì)應(yīng)，因此不能獲得非穩(wěn)態(tài)過(guò)程氣體流量的連續(xù)變化，即不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體在混凝土材料中的流動(dòng)過(guò)程；另一方面，皂膜流量計(jì)測(cè)試穩(wěn)定氣體滲透流量，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)反復(fù)測(cè)試來(lái)判斷氣體滲流是否達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，測(cè)試效率及精度低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)試效率及精度高且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)氣體在混凝土材料中流動(dòng)過(guò)程的混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置，其特征在于，該自動(dòng)化采集裝置包括一個(gè)以上的流量采集系統(tǒng)，每一所述流量采集系統(tǒng)均包括一條以上的氣體滲透流量測(cè)量管路和一控制器；所述氣體滲透流量測(cè)量管路的兩端用于并聯(lián)連接氣體進(jìn)氣口和氣體出氣口，每一所述氣體滲透流量測(cè)量管路上依次設(shè)置有一電磁閥和一流量計(jì)，每一所述電磁閥和每一所述流量計(jì)均電連接所述控制器，每一所述控制器還分別電連接一計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)所述控制器獲取所述氣體滲透流量測(cè)量管路的氣體滲透流量數(shù)據(jù)，并根據(jù)氣體滲透流量數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的氣體穩(wěn)定流量判據(jù)對(duì)所述氣體滲透流量測(cè)量管路的氣體滲透流量狀態(tài)進(jìn)行判斷，并通過(guò)所述控制器控制相應(yīng)所述氣體滲透流量測(cè)量管路的開(kāi)啟或關(guān)閉。優(yōu)選地，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有判據(jù)設(shè)定單元、數(shù)據(jù)獲取單元、流量判斷單元、電磁閥控制單元、時(shí)間記錄單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述判據(jù)設(shè)定單元用于設(shè)定氣體穩(wěn)定流量判據(jù)并將設(shè)定的氣體穩(wěn)定流量判據(jù)發(fā)送到所述流量判斷單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述數(shù)據(jù)獲取單元用于通過(guò)每一所述控制器獲取所述氣體滲透流量測(cè)量管路的流量計(jì)采集的氣體滲透流量數(shù)據(jù)，并將獲取的氣體滲透流量數(shù)據(jù)發(fā)送到所述流量判斷單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述流量判斷單元用于根據(jù)所述流量計(jì)的測(cè)量量程進(jìn)行所述氣體滲透測(cè)量流量管路的選擇，并將選擇結(jié)果發(fā)送到所述電磁閥控制單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述流量判斷單元還用于根據(jù)設(shè)定的氣體穩(wěn)定流量判據(jù)和獲取的氣體滲透流量數(shù)據(jù)判斷所述氣體滲透測(cè)量流量管路的流量是否達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，若所述氣體滲透測(cè)量流量管路的流量達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)則表示該所述流量采集系統(tǒng)的氣體滲透流量測(cè)試終止并將穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述時(shí)間記錄單元、電磁閥控制單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述電磁閥控制單元用于根據(jù)選擇結(jié)果和穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)所述控制器控制相應(yīng)所述氣體滲透測(cè)量流量管路的電磁閥的開(kāi)或閉，進(jìn)而控制相應(yīng)所述氣體滲透測(cè)量流量管路的氣體滲透流量測(cè)試的開(kāi)始或終止，并將相應(yīng)控制信息發(fā)送到所述時(shí)間記錄單元、數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述時(shí)間記錄單元用于記錄相應(yīng)所述氣體滲透測(cè)量流量管路的氣體滲透流量測(cè)試從測(cè)試開(kāi)始到流量達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間并將記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于將氣體滲透流量測(cè)試過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為excel表格。優(yōu)選地，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)還設(shè)置有人工控制單元，所述人工控制單元用于通過(guò)人工對(duì)氣體滲透流量測(cè)試進(jìn)行干預(yù)，強(qiáng)制所述數(shù)據(jù)獲取單元停止獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，該自動(dòng)化采集裝置還包括一電源，所述電源用于對(duì)所有所述流量采集系統(tǒng)的控制器進(jìn)行供電。優(yōu)選地，所述控制器采用PLC控制器。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明由于計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)獲取單元，數(shù)據(jù)獲取單元通過(guò)PLC控制器獲取流量計(jì)采集的氣體滲透流量數(shù)據(jù)，可以連續(xù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從測(cè)試開(kāi)始到結(jié)束時(shí)氣體在混凝土中的實(shí)時(shí)流量及流動(dòng)過(guò)程，解決皂膜流量計(jì)只能采集離散點(diǎn)的問(wèn)題。2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置多路并聯(lián)連接且量程不同的流量計(jì)，顯著增加了氣體滲透流量的可測(cè)范圍，且流量計(jì)可實(shí)時(shí)測(cè)量氣體的瞬間流量，相對(duì)皂膜流量計(jì)提高了測(cè)試精度和效率。3、本發(fā)明的計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有判據(jù)設(shè)定單元和流量判斷單元，可以通過(guò)判據(jù)設(shè)定單元設(shè)定氣體滲透流量平衡判據(jù)，并通過(guò)流量判斷單元判斷是否達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，大大降低了測(cè)試對(duì)人工的依賴(lài)性，增加了測(cè)試效率。4、本發(fā)明的計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，可以將各路氣體滲透流量測(cè)試得到的相關(guān)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為excel表格，能夠更加清晰明確的對(duì)比各路氣體滲透流量測(cè)試的測(cè)試結(jié)果，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于水泥基等孔隙材料氣體滲透率的試驗(yàn)研究和實(shí)際耐久性工程檢測(cè)領(lǐng)域中。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明配合氣體滲透性測(cè)試裝置的使用示意圖；圖3是本發(fā)明不同氣路中的氣體滲透流量的平衡過(guò)程示意圖，其中，表示試塊1+在氣路1的平衡過(guò)程，表示試塊1+在氣路2的平衡過(guò)程，表示試塊2+在氣路2的平衡過(guò)程，表示試塊2+在氣路3的平衡過(guò)程，表示試塊3+在氣路1的平衡過(guò)程，表示試塊3+在氣路3的平衡過(guò)程。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅僅是用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。如圖1所示，本發(fā)明的混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置包括并聯(lián)連接的一個(gè)以上流量采集系統(tǒng)1、一電源2和一計(jì)算機(jī)3，每一流量采集系統(tǒng)1均包括一條以上的氣體滲透流量測(cè)量管路和一PLC控制器，每一氣體滲透流量測(cè)量管路上依次設(shè)置有一電磁閥和一流量計(jì)，氣體滲透流量測(cè)量管路的個(gè)數(shù)可以根據(jù)每一流量采集系統(tǒng)1中流量計(jì)的量程進(jìn)行確定，在此不做限制。本發(fā)明實(shí)施例選擇采用兩種量程的流量計(jì)進(jìn)行說(shuō)明，即本發(fā)明的流量采集系統(tǒng)1包括第一電磁閥11、第二電磁閥12、第一流量計(jì)13、第二流量計(jì)14和一PLC控制器15。每一氣體進(jìn)氣口均通過(guò)管路經(jīng)第一電磁閥11和第一流量計(jì)13連接相應(yīng)氣體出氣口，每一氣體進(jìn)氣口還通過(guò)管路經(jīng)第二電磁閥12和第二流量計(jì)14連接相應(yīng)氣體出氣口，每一第一電磁閥11、第二電磁閥12、第一流量計(jì)13和第二流量計(jì)14均分別電連接相應(yīng)PLC控制器15，每一PLC控制器15還分別電連接電源2和計(jì)算機(jī)3，電源2用于對(duì)所有PLC控制器15進(jìn)行供電，計(jì)算機(jī)3用于通過(guò)PLC控制器15獲取相應(yīng)第一流量計(jì)13和第二流量計(jì)14測(cè)量的氣體滲透流量數(shù)據(jù)，并根據(jù)氣體滲透流量數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的氣體穩(wěn)定流量判據(jù)對(duì)管路內(nèi)的滲透流量狀態(tài)進(jìn)行判斷，通過(guò)PLC控制器15控制相應(yīng)第一電磁閥11和第二電磁閥12的開(kāi)或閉。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)3內(nèi)設(shè)置有判據(jù)設(shè)定單元、數(shù)據(jù)獲取單元、流量判斷單元、電磁閥控制單元、人工控制單元、時(shí)間記錄單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。判據(jù)設(shè)定單元用于設(shè)定氣體穩(wěn)定流量判據(jù)，并將設(shè)定的氣體穩(wěn)定流量判據(jù)發(fā)送到流量判斷單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。數(shù)據(jù)獲取單元用于通過(guò)每一PLC控制器15獲取每一第一流量計(jì)13或第二流量計(jì)14采集的氣體滲透流量數(shù)據(jù)，獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)的頻率為從測(cè)試開(kāi)始后每秒一次(以此為例，不限于此)，并將獲取的氣體滲透流量數(shù)據(jù)發(fā)送到流量判斷單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。流量判斷單元用于根據(jù)第一流量計(jì)13和第二流量計(jì)14的測(cè)量量程進(jìn)行管路的選擇，并將選擇結(jié)果發(fā)送到所述電磁閥控制單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；流量判斷單元還用于根據(jù)設(shè)定的氣體穩(wěn)定流量判據(jù)和獲取的氣體滲透流量數(shù)據(jù)判斷管路中的流量是否達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，若管路中的流量達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)則表示該流量采集系統(tǒng)1的氣體滲透流量測(cè)試終止并將穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到時(shí)間記錄單元、電磁閥控制單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。電磁閥控制單元用于根據(jù)判斷數(shù)據(jù)和穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)PLC控制器15控制相應(yīng)第一電磁閥11和第二電磁閥12的開(kāi)或閉，進(jìn)而控制每路氣體滲透流量測(cè)試的開(kāi)始或終止，并將相應(yīng)控制信息發(fā)送到時(shí)間記錄單元、數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。時(shí)間記錄單元用于記錄每路氣體滲透流量測(cè)試從測(cè)試開(kāi)始到流量達(dá)到穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間并將記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。人工控制單元用于通過(guò)人工對(duì)氣體滲透流量測(cè)試進(jìn)行干預(yù)，強(qiáng)制數(shù)據(jù)獲取單元停止獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于將氣體滲透流量測(cè)試過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)備份，并可以將相關(guān)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為excel表格。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，每一第一流量計(jì)13的量程均為0.1～10ml/min，每一第二流量計(jì)14的量程均為10～1000ml/min。如圖2所示，下面通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置的使用過(guò)程，本實(shí)施例以混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置包括一個(gè)流量采集系統(tǒng)1為例進(jìn)行說(shuō)明：1)將本發(fā)明的混凝土氣體滲透流量自動(dòng)化采集裝置與現(xiàn)有氣體滲透性測(cè)試裝置連接，并調(diào)節(jié)氣體滲透性測(cè)試裝置的氣壓，完成測(cè)試前期準(zhǔn)備工作。2)關(guān)閉氣體滲透性測(cè)試裝置的第二氣路開(kāi)關(guān)，開(kāi)啟電源2和計(jì)算機(jī)3，通過(guò)判據(jù)設(shè)定單元設(shè)定氣體穩(wěn)定流量判據(jù)，以精度設(shè)定為1％，周期設(shè)定為300s為例。3)電磁閥控制單元通過(guò)PLC控制器15控制第一電磁閥11開(kāi)啟，并迅速打開(kāi)第二氣路開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試，時(shí)間記錄單元記錄測(cè)試開(kāi)始時(shí)間，數(shù)據(jù)獲取單元通過(guò)第一流量計(jì)13獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)，當(dāng)氣體滲透流量大于10ml/min時(shí)，流量判斷單元判斷采用第二流量計(jì)14采集氣體滲透流量并將判斷數(shù)據(jù)發(fā)送到電磁閥控制單元，電磁閥控制單元根據(jù)判斷數(shù)據(jù)通過(guò)PLC控制器15控制第一電磁閥11關(guān)閉第二電磁閥12開(kāi)啟，數(shù)據(jù)獲取單元通過(guò)第二流量計(jì)14獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)。4)時(shí)間記錄單元從測(cè)試第1秒開(kāi)始獲取第一流量計(jì)13或第二流量計(jì)14采集的氣體滲透流量數(shù)據(jù)并發(fā)送到流量判斷單元，流量判斷單元只在設(shè)定周期300s的整數(shù)倍進(jìn)行流量穩(wěn)定判斷，當(dāng)氣體滲透流量在300s內(nèi)變化小于1％時(shí)即為進(jìn)入穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，氣體滲透流量達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)電磁閥控制單元通過(guò)PLC控制器15控制第二電磁閥12關(guān)閉終止測(cè)試，并通過(guò)時(shí)間記錄單元記錄測(cè)試終止時(shí)間。4)人工控制單元可以通過(guò)人工強(qiáng)制數(shù)據(jù)獲取單元停止獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)，此時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元將自動(dòng)存儲(chǔ)各路氣體滲透流量測(cè)試從測(cè)試開(kāi)始到強(qiáng)制干預(yù)時(shí)刻的氣體滲透流量數(shù)據(jù)。5)關(guān)閉第二氣路開(kāi)關(guān)，拔出與滲透單元進(jìn)氣口連接的氣路塑料管排出殘余氣體后重新接好以備進(jìn)行下次測(cè)試。實(shí)驗(yàn)人員利用本發(fā)明測(cè)試了三種不同氣體滲透性的混凝土試塊(試塊1、試塊2和試塊3)分別在1.50bar和3.75bar進(jìn)氣壓下的氣體滲流過(guò)程和最終穩(wěn)定流量，以及與皂膜流量計(jì)對(duì)比的三次測(cè)試結(jié)果如下表1所示，以此來(lái)判定本發(fā)明的有效性和穩(wěn)定性，其中，氣體滲透流量單位為ml/min：表1：進(jìn)氣壓1.50bar(3.75bar)下本發(fā)明與皂膜流量計(jì)的穩(wěn)定氣體滲透流量測(cè)試結(jié)果由表1可知，本發(fā)明和皂膜流量計(jì)的測(cè)試結(jié)果誤差在2％以?xún)?nèi)，且在高低氣壓下均具有保持較高的測(cè)試穩(wěn)定性，故本發(fā)明的測(cè)試結(jié)果可靠。為驗(yàn)證通過(guò)三路滲流過(guò)程的可重復(fù)性，特另準(zhǔn)備三個(gè)混凝土試塊(試塊1+，試塊2+和試塊3+)分別置于本發(fā)明的不同氣路(氣路1、氣路2和氣路3)進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)氣口壓力取為5bar，流量平衡狀態(tài)下的測(cè)試結(jié)果如下表2所示：表2：平衡狀態(tài)下不同氣路的流量測(cè)試結(jié)果(ml/min)材料氣路1氣路2氣路3試塊1+30.0930.09-試塊2+-269.10267.94試塊3+109.38-111.69如圖3所示為不同氣路下的平衡過(guò)程，結(jié)合表2可以看出在使用不同氣路進(jìn)行相同試塊的氣體滲透流量測(cè)試時(shí)，其平衡過(guò)程幾乎完全重合，說(shuō)明不同氣路下的氣體滲流過(guò)程的可重復(fù)性良好。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3