一種串水試驗(yàn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)儀器，尤其涉及一種模擬真實(shí)水壓環(huán)境的串水試驗(yàn)儀，屬于建筑實(shí)驗(yàn)器材領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在各種隧道施工中普遍使用普遍運(yùn)用高分子卷材做防水層起到保護(hù)作用，特別是HDPE高分子卷材由于其自身性能優(yōu)越，預(yù)鋪反粘施工便捷，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]在高分子卷材的預(yù)鋪反粘施工中，混凝土基層和高分子卷材粘接面的粘接是否牢固會(huì)直接影響到隧道防水的效果。尤其是在山體隧道等內(nèi)部水壓變化復(fù)雜，水壓比較大的環(huán)境下高分子卷材和混凝土基層的粘接是否牢固對(duì)高分子卷材的放水性能指標(biāo)非常重要，這就需要能夠?qū)ふ业揭环N合適的實(shí)驗(yàn)方式來模擬各種大小不同的高水壓環(huán)境，以便真實(shí)、準(zhǔn)確的分析各種串水狀況，為研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。
[0004]目前，本領(lǐng)域針對(duì)上述水壓模擬尚無成熟的實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，通常是使用高壓空氣壓縮密封水柱從而實(shí)現(xiàn)壓力值的模擬，但是這樣的實(shí)驗(yàn)方法只能設(shè)定一個(gè)壓力值，不能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制，也無法模擬高分子卷材在動(dòng)態(tài)水壓變化下的表現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明公開了一種串水試驗(yàn)儀，能夠持續(xù)動(dòng)態(tài)的模擬和提供各種高水壓環(huán)境，用于分析高分子卷材在多種水壓下的各種串水狀況，得出經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄和反饋相關(guān)參數(shù)信息，為施工提供理論和實(shí)驗(yàn)支持。
[0006]具體的說，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種串水試驗(yàn)儀，自上向下依次為第一層:控制單元，與控制單元通訊連接的顯示和控制面板；第二層:高壓管路，在管路中安裝有與控制單元通訊連接的壓力變送器和閥門；第三層，水箱；其中，控制單元根據(jù)壓力變送器檢測(cè)到的管路壓力并調(diào)節(jié)閥門調(diào)整管路中的壓力，顯示和控制面板用來顯示和輸入控制單元的工作參數(shù)；水箱用來接收高壓管路釋放的水。
[0008]上述的控制單元，指的是具有數(shù)據(jù)運(yùn)算和存儲(chǔ)功能的處理單元，例如各種PLC可編程控制處理器、單片機(jī)、片上處理器SOC、通用處理器CPU或者專用處理器DSP等，考慮到功能穩(wěn)定、開發(fā)方便等，優(yōu)選采用PLC。
[0009]其中上述的顯示和控制面板指能夠?qū)崟r(shí)顯示PLC從傳感器中收到的各種數(shù)據(jù)并能通過操作相關(guān)按鍵對(duì)控制單元進(jìn)行調(diào)整，該顯示和控制面板可以是液晶顯示器與控制按鈕結(jié)合在一起的工作臺(tái)，優(yōu)選是具有觸控操作功能的觸控液晶面板。
[0010]上述的高壓管路用于引入試驗(yàn)用高壓水并輸送到待測(cè)的卷材實(shí)驗(yàn)樣品處對(duì)卷材的性能進(jìn)行檢測(cè)，因此高壓管路的一端連接進(jìn)水端，利用管螺紋和柱塞泵壓出的高壓水管連接，另一端和試驗(yàn)樣塊連接；在高壓管路中設(shè)有進(jìn)水閥，保壓閥，泄壓閥。
[0011]具體的說，優(yōu)選高壓管路結(jié)構(gòu)分布如下:進(jìn)水閥安裝在高壓管的進(jìn)水端，保壓閥安裝在高壓管路上，泄壓閥安裝在高壓管到水箱的出水口，在保壓閥與泄壓閥之間安裝有壓力變送器，在保壓閥到試驗(yàn)樣塊之間的高壓管路上設(shè)有壓力變送器。
[0012]進(jìn)一步的，為了實(shí)現(xiàn)水壓的微調(diào)，并處理管路中有殘留氣體等的情形，在高壓管路的進(jìn)水閥與保壓閥之間還設(shè)有排氣閥，用于排出空氣。
[0013]在使用時(shí)，串水試驗(yàn)儀接通電源，輸入測(cè)試參數(shù)，打開空壓機(jī)和活塞泵開始打壓獲得高壓水并接入高壓管路，控制單元利用壓力變送器測(cè)得管路中實(shí)時(shí)壓力并根據(jù)管路中的水壓變化控制進(jìn)水口的電磁閥(進(jìn)水閥、保壓閥)等實(shí)現(xiàn)管路中水壓的控制，從而可以通過各種電磁閥的開啟和關(guān)閉在管路中模擬各種穩(wěn)定壓力的水壓，這些壓力的水進(jìn)入試驗(yàn)樣塊試驗(yàn)樣塊的高分子卷材和基層連接面之間，使這些高壓水去擠壓高分子卷材和基層之間的粘接面，實(shí)驗(yàn)利用不同水壓看高分子卷材的粘接性能或真實(shí)的串水情況。在實(shí)驗(yàn)完成后，打開泄壓閥管路的水可以通過常開狀態(tài)的泄壓閥流入泄壓放水箱中。
[0014]為了便于調(diào)整串水試驗(yàn)儀的位置，整個(gè)儀器安裝在金屬框架內(nèi)，金屬框架的底部安裝有萬向輪。
[0015]在本發(fā)明中，高壓管路的設(shè)置可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，只要滿足其具有進(jìn)水管路、出水管路、泄水管路即可，通過在管路上安裝不同的電磁閥以及相應(yīng)位置的壓力變送器，結(jié)合控制單元即可實(shí)現(xiàn)壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。
[0016]為了便于實(shí)施，本發(fā)明還公開了所述高壓管路系統(tǒng)元件的安裝與排列方法，其中進(jìn)水管和出水管在一條直線或者平行直線上，在進(jìn)水管處安裝一個(gè)進(jìn)水電磁閥，接著連接一個(gè)高壓水管，安裝一個(gè)儲(chǔ)壓罐，接著再安裝保壓電磁閥、壓力變送器，接著安裝出水管將其與試驗(yàn)樣塊相連，在出水管的上邊接一個(gè)三通，引出一個(gè)支管作為泄壓管，在支管的端頭安裝泄壓電磁閥作為試驗(yàn)過程中或試驗(yàn)完成后管路的泄壓開關(guān)。
[0017]本發(fā)明的串水試驗(yàn)儀，實(shí)現(xiàn)了在單一儀器內(nèi)動(dòng)態(tài)模擬各種水壓的效果，從而可以用于分析高分子卷材和基層連接面在各種水壓環(huán)境下的串水情況，為實(shí)際研發(fā)和施工提供理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明串水實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明串水實(shí)驗(yàn)儀的高壓管路硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明串水實(shí)驗(yàn)儀的功能原理圖；
[0021]圖4為本發(fā)明串水實(shí)驗(yàn)儀的功能流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參考附圖1、2，本發(fā)明的串水試驗(yàn)儀，整體安裝在不銹鋼框架I內(nèi)，在框架的底部具有四個(gè)萬向輪6，便于隨時(shí)根據(jù)需要移動(dòng)位置。在不銹鋼框架的第一層安裝有位于控制柜中的控制單元2，將控制單元安裝在控制柜內(nèi)以保證其使用壽命，。液晶控制面板作為顯示和控制面板3與控制單元通訊連接并能調(diào)整和顯示控制單元的各種工作參數(shù)；第二層安裝高壓管路的硬件系統(tǒng)4，搞高壓管路通過不銹鋼立柱與控制單元2通訊連接構(gòu)成了水壓控制系統(tǒng)，最下面為第三層的泄壓放水箱5，用于串水實(shí)驗(yàn)結(jié)束后容納排出的水。
[0023]其中，高壓管路4的結(jié)構(gòu)為權(quán)利要求3所示，在高壓管路上安裝有多種與控制單元通信的壓力變送器11、12和進(jìn)水閥8、排氣閥9、保壓閥10、泄壓閥13，控制單元利用管路中的壓力變動(dòng)器測(cè)得管路中實(shí)時(shí)壓力有序的控制管路中進(jìn)水閥，保壓閥，泄壓閥的開和關(guān)從而使管路中形成一個(gè)穩(wěn)定壓力的水壓。
[0024]參考圖3，顯示了本發(fā)明串水試驗(yàn)儀的工作原理，控制單元接通恒壓電源后整個(gè)裝置啟動(dòng)，操作者通過液晶面板向控制單元輸入所需要的實(shí)驗(yàn)和工作參數(shù)，控制單元根須所需要的參數(shù)打開或者關(guān)閉高壓管路中的電磁閥從而進(jìn)水、出水或泄水，在整個(gè)工作過程中，控制單元通過安裝在高壓管路上的壓力變送器檢測(cè)水壓狀態(tài)。
[0025]參考圖4，顯示了本發(fā)明的串水試驗(yàn)儀的工作流程，機(jī)器啟動(dòng)后，利用液晶單元向控制單元輸入初始參數(shù)，控制單元根據(jù)指令操控硬件管路上的電磁閥打開進(jìn)水管路從而獲得高壓水，并根據(jù)壓力變送器檢測(cè)到的水壓參數(shù)對(duì)相應(yīng)電磁閥的開啟和關(guān)閉進(jìn)行調(diào)整以獲得所需壓力的水輸出給試驗(yàn)樣品模塊去進(jìn)行串水實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)完成后，利用串口導(dǎo)出控制單元的數(shù)據(jù)測(cè)試情況，并且做好標(biāo)記，拍照做好記錄。并且通過液晶控制面板關(guān)閉程序，此時(shí)管路的水可以通過常開狀態(tài)的泄壓閥流入泄壓放水箱中。
[0026]為了便于攜帶和運(yùn)輸，上述每個(gè)部件均可設(shè)計(jì)為螺紋連接，實(shí)驗(yàn)完成后松開各螺紋端口，就可以將設(shè)備移動(dòng)并有序的放置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種串水試驗(yàn)儀，其特征在于自上向下依次為第一層:控制單元，與控制單元通訊連接的顯示和控制面板；第二層:高壓管路，在管路中安裝有與控制單元通訊連接的壓力變送器和閥門；第三層，水箱；其中，控制單元根據(jù)壓力變送器檢測(cè)到的管路壓力并調(diào)節(jié)閥門調(diào)整管路中的壓力，顯示和控制面板用來顯示和輸入控制單元的工作參數(shù)；水箱用來接收高壓管路釋放的水。2.根據(jù)權(quán)利要求1的串水試驗(yàn)儀，其特征在于安裝在金屬框架內(nèi)，金屬框架的底部安裝有萬向輪。3.根據(jù)權(quán)利要求1的串水試驗(yàn)儀，其特征在于高壓管路一端連接進(jìn)水端，利用管螺紋和柱塞泵壓出的高壓水管連接，另一端和試驗(yàn)樣塊連接；在高壓管路中設(shè)有進(jìn)水閥，保壓閥，泄壓閥。4.根據(jù)權(quán)利要求3的串水試驗(yàn)儀，其特征在于進(jìn)水閥安裝在高壓管的進(jìn)水端，保壓閥安裝在高壓管路上，泄壓閥安裝在高壓管到水箱的出水口，在保壓閥與泄壓閥之間安裝有壓力變送器，在保壓閥到試驗(yàn)樣塊之間的高壓管路上設(shè)有壓力變送器。5.根據(jù)權(quán)利要求1的串水試驗(yàn)儀，其特征在于在高壓管路的進(jìn)水閥與保壓閥之間設(shè)有排氣閥。6.根據(jù)權(quán)利要求1的串水試驗(yàn)儀，其特征在于顯示和控制面板為觸控液晶面板。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種串水試驗(yàn)儀，自上向下依次為第一層：控制單元，與控制單元通訊連接的顯示和控制面板；第二層：高壓管路，在管路中安裝有與控制單元通訊連接的壓力變送器和閥門；第三層，水箱；其中，控制單元根據(jù)壓力變送器檢測(cè)到的管路壓力并調(diào)節(jié)閥門調(diào)整管路中的壓力，顯示和控制面板用來顯示和輸入控制單元的工作參數(shù)；水箱用來接收高壓管路釋放的水。本發(fā)明的串水試驗(yàn)儀能夠模擬實(shí)際環(huán)境中的高水壓環(huán)境來分析出現(xiàn)的各種串水狀況，以準(zhǔn)確分析在高水壓下高分子材料和基層的粘接情況。
【IPC分類】G01N19/04
【公開號(hào)】CN104990868
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510240458
【發(fā)明人】劉寶印, 謝軍, 鄧大松, 王超群
【申請(qǐng)人】上海東方雨虹防水工程有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日