CN110631984A - 一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置 - Google Patents

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高建明
贺知章
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Abstract

本发明公开了一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置，包括供液箱、酸储存箱、浸泡箱、控制箱、硫酸根离子含量传感器、pH值传感器和控制器，所述浸泡箱和控制箱相邻设置，供液箱和酸储存箱设于控制箱上方，控制器设于控制箱内部，供液箱和酸储存箱的底部出液口分别通过不同管路与浸泡箱的侧壁进液口相联通，并且两个管路均与控制器电通性连接；硫酸根离子含量传感器和pH值传感器设于浸泡箱内部，并且两者也均与控制器电通性连接。本发明试验装置自动化程度高，在混凝土试件长期半浸泡试验中，能够自动调节浸泡溶液的硫酸根离子浓度和pH值在一预设定的范围内，大大节省了人力。

Description

一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置
技术领域
本发明涉及一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置，属于混凝土硫酸盐检测装置技术领域。
背景技术
混凝土硫酸盐溶液浸泡试验是模拟盐湖环境下混凝土硫酸盐腐蚀损伤及探究硫酸根离子传输的有效方法。目前，实验室混凝土结构硫酸盐浸泡试验中由于大量的硫酸盐进入混凝土基体，导致溶液中硫酸盐被消耗，难以维持稳定的侵蚀浓度。且在硫酸盐侵蚀过程中伴随着碱的析出，导致溶液pH值升高，难以模拟恒定的pH值环境。同时，在长期的浸泡过程中溶液蒸发，需要及时地补充溶液，会耗费大量的人力。因而在实验室试验过程中，难以探究恒定浓度下混凝土硫酸盐侵蚀损伤过程和硫酸盐传输过程。
发明内容
发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明目的在于提供了一种混凝土浸泡试验的装置，其能够自动将硫酸盐溶液浓度和pH值以及液面高度控制在某一预设定的范围内。
技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置，包括供液箱、酸储存箱、浸泡箱、控制箱、硫酸根离子含量传感器、pH值传感器和控制器，所述浸泡箱和控制箱相邻设置，供液箱和酸储存箱设于控制箱上方，控制器设于控制箱内部，供液箱和酸储存箱的底部出液口分别通过不同管路与浸泡箱的侧壁进液口相联通，并且两个管路均与控制器电通性连接；硫酸根离子含量传感器和pH值传感器设于浸泡箱内部，并且两者也均与控制器电通性连接。
作为优选方案：
所述供液箱的底部出液口通过第一进水管与浸泡箱的侧壁进液口相联通，酸储存箱的底部出液口通过第二进水管与浸泡箱的侧壁进液口相联通，第一进水管上设有第一进水阀，第二进水管上设有第二进水阀，两个进水阀分别与控制器电通性连接。
硫酸根离子含量传感器和pH值传感器设于浸泡箱内部靠近底部的位置。
所述浸泡箱内部还设有高液位传感器和低液位传感器，两者均与控制器电通性连接，所述高液位传感器设于所述低液位传感器上方，且高度可调节。进一步优选，所述高液位传感器和低液位传感器通过带有滑槽的螺栓安装在浸泡箱内，所述的滑槽上设有液位高度刻度尺，高液位传感器和低液位传感器安装位置的高度可根据需求适当调节。
所述浸泡箱内部底面还设有支撑架，用于放置混凝土试件。
所述浸泡箱和控制箱底部设有万向轮，方便装置移动。
所述浸泡箱侧壁靠近底部位置还设有排水管和排水阀，并且排水阀与控制器电通性连接。
所述供液箱、酸储存箱、浸泡箱和控制箱为一体化设计。
技术效果：相对于现有技术，本发明利用硫酸根离子传感器和pH值传感器监测硫酸盐溶液的硫酸根离子浓度和pH值，同时高液位传感器和低液位传感器可通过控制器控制与供液箱相连接的进水阀和排水阀的运作，自动控制水位。试验箱自动化程度高，在混凝土试件长期半浸泡试验中，能够自动调节浸泡溶液的硫酸根离子浓度和pH值在一预设定的范围内，大大节省了人力；试验箱底部装有万向轮，可以将试验箱自由移动摆放。
附图说明
图1为本发明混凝土硫酸盐浸泡试验装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐明本发明。
实施例
如图1所示，一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置，包括供液箱11、酸储存箱12、浸泡箱15、控制箱31、硫酸根离子含量传感器32、pH值传感器33和控制器44，所述浸泡箱15和控制箱31相邻设置，供液箱11和酸储存箱12设于控制箱31上方，控制器44设于控制箱31内部，供液箱11和酸储存箱12的底部出液口分别通过不同管路与浸泡箱15的侧壁进液口相联通，并且两个管路均与控制器44电通性连接；硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33设于浸泡箱15内部，并且两者也均与控制器44电通性连接。
供液箱11的底部出液口通过第一进水管41与浸泡箱15的侧壁进液口相联通，酸储存箱12的底部出液口通过第二进水管42与浸泡箱15的侧壁进液口相联通，第一进水管41上设有第一进水阀45，第二进水管42上设有第二进水阀43，两个进水阀分别与控制器44电通性连接。
硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33设于浸泡箱15内部靠近底部的位置。
高液位传感器13和低液位传感器14通过带有滑槽的螺栓安装在浸泡箱内，高液位传感器13设于所述低液位传感器14上方，两者均与控制器44电通性连接，滑槽上设有液位高度刻度尺，高液位传感器和低液位传感器安装位置的高度可根据需求适当调节。
浸泡箱15内部底面还设有支撑架34，用于放置混凝土试件。
供液箱11、酸储存箱12、浸泡箱15和控制箱31为一体化设计，浸泡箱15和控制箱31底部设有万向轮35，方便装置移动。
浸泡箱15侧壁靠近底部位置还设有排水管22和排水阀21，并且排水阀21与控制器44电通性连接。
更具体的结构和部件连接方式如下：
本发明装置包括浸泡箱15、供液箱11、酸储存箱12和控制箱31。浸泡箱13左侧设有控制箱，控制箱顶部为供液箱11和酸储存箱12，控制箱31和浸泡箱13的顶部平齐。供液箱11内盛放有硫酸盐溶液，其底部通过进水管41与浸泡箱15相连接，进水管41由进水阀45控制。进水管41通过焊接方式与供液箱11和浸泡箱15连接，通过螺栓与进水阀45连接。酸储存箱12底部通过进水管42与浸泡箱15相连接，进水管42由进水阀43控制。进水管42通过焊接方式与酸储存箱12和浸泡箱15连接，通过螺栓与进水阀43连接。浸泡箱15是混凝土试件16硫酸盐浸泡场所。浸泡箱15底部设有支撑架34，用于放置混凝土试件16，混凝土试件支撑架34通过焊接方式固定在浸泡箱13内。浸泡箱15底部的右侧底部连接有出水管22，出水管22上设有排水阀21，通过控制排水阀21的打开及关闭可实现控制排水。出水管22通过焊接方式与浸泡箱15相连接，通过螺栓与排水阀21连接。浸泡箱15左侧内壁靠近下端位置设有硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33，以检测硫酸盐溶液的浓度和pH值。浸泡箱15左侧内壁靠近上端位置设有高液位传感器13和低液位传感器14，用来控制浸泡箱15内液面高度。进水阀42、进水阀43、排水阀21、硫酸根离子含量传感器32、pH值传感器33、高液位传感器13和低液位传感器14均与控制箱31内的控制器44电通连接。当硫酸根离子含量传感器32检测到浸泡箱15内硫酸根离子含量偏离某一预设定范围时，控制器44将控制进水阀45自动打开，将供液箱11内硫酸盐溶液导入所述浸泡箱15内；当pH值传感器33检测到所述浸泡箱15内溶液pH值偏离某一预设定范围的情况下，控制器44将控制进水阀43自动打开，将酸储存箱12内稀硫酸导入浸泡箱15内。从而达到控制浸泡箱15内溶液中硫酸根离子浓度和pH值控制在一预设定的范围内。同时高液位传感器13和低液位传感器14可通过控制器控制进水阀41和排水阀21的运作，自动控制水位。浸泡箱13底部连接有万向轮35，方便装置移动。
进水阀45通过螺栓连接并控制进水管41，进水阀43通过螺栓连接并控制进水管42，排水阀21通过螺栓连接并控制排水管22，进水阀45、进水阀43和排水阀21均控制器44电通性连接。
硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33通过螺栓安装在浸泡箱15靠近底部高度的位置，保证在实验中硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33始终浸泡在溶液中，并实时检测溶液硫酸根离子含量和pH值。硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33均与控制箱31内的控制器44电通连接。当硫酸根离子含量传感器32检测到浸泡箱15内硫酸根离子含量偏离某一预设定范围时，控制器44将控制进水阀45自动打开，将供液箱11内硫酸盐溶液导入所述浸泡箱15内；当pH值传感器33检测到所述浸泡箱15内溶液pH值偏离某一预设定范围的情况下，控制器44将控制进水阀43自动打开，将酸储存箱12内稀硫酸导入浸泡箱15内。从而达到控制浸泡箱15内溶液中硫酸根离子浓度和pH值控制在一预设定的范围内。
高液位传感器13和低液位传感器14通过带有滑槽的螺栓安装在浸泡箱15内，图示位于硫酸根离子含量传感器32和pH值传感器33上方，其高度可以根据需求通过滑槽上下移动，且滑槽上标有液位高度刻度。高液位传感器13位于低液位传感器14正上方，二者均与控制器44电连接，并通过控制器44控制进水阀45和排水阀21的运行。当高液位传感器13检测到液面高于某一预设定值时，控制器44通过控制排水阀21运作，将浸泡箱15内溶液排出，直到浸泡箱15内液面高度下降到某一预设定值；当低液位传感器14检测到浸泡箱15内液面低于某一预设定值时或，控制器44通过控制进水阀45运作，将供液箱11中的硫酸盐溶液导入浸泡箱15内，直到浸泡箱15内液面高度上升到某一预设定值。高液位传感器13和低液位传感器14共同作用下，保证了在长期的浸泡环境中，浸泡箱15内液位高度在一预设定的范围内。
工作原理：本发明利用硫酸根离子传感器和pH值传感器监测硫酸盐溶液的硫酸根离子浓度和pH值，当所述硫酸根离子含量传感器检测到所述浸泡箱内硫酸根离子含量偏离某一预设定范围或所述pH值传感器检测到所述浸泡箱内溶液pH值偏离某一预设定范围的情况下，控制器将控制进水阀自动打开，分别将所述供液箱内硫酸盐溶液和所述酸储存箱内稀硫酸导入所述浸泡箱内，从而达到控制所述浸泡箱内溶液中硫酸根离子浓度和pH值控制在一预设定的范围内。同时高液位传感器和低液位传感器可通过控制器控制与供液箱相连接的进水阀和排水阀的运作，自动控制水位。

Claims (8)

1.一种混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，包括供液箱(11)、酸储存箱(12)、浸泡箱(15)、控制箱(31)、硫酸根离子含量传感器(32)、pH值传感器(33)和控制器(44)，所述浸泡箱(15)和控制箱(31)相邻设置，供液箱(11)和酸储存箱(12)设于控制箱(31)上方，控制器(44)设于控制箱(31)内部，供液箱(11)和酸储存箱(12)的底部出液口分别通过不同管路与浸泡箱(15)的侧壁进液口相联通，并且两个管路均与控制器(44)电通性连接；硫酸根离子含量传感器(32)和pH值传感器(33)设于浸泡箱(15)内部，并且两者也均与控制器(44)电通性连接。
2.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，所述供液箱(11)的底部出液口通过第一进水管(41)与浸泡箱(15)的侧壁进液口相联通，酸储存箱(12)的底部出液口通过第二进水管(42)与浸泡箱(15)的侧壁进液口相联通，第一进水管(41)上设有第一进水阀(45)，第二进水管(42)上设有第二进水阀(43)，两个进水阀分别与控制器(44)电通性连接。
3.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，硫酸根离子含量传感器(32)和pH值传感器(33)设于浸泡箱(15)内部靠近底部的位置。
4.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，所述浸泡箱(15)内部还设有高液位传感器(13)和低液位传感器(14)，两者均与控制器(44)电通性连接，所述高液位传感器(13)设于所述低液位传感器(14)上方，且高度可调节。
5.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，所述浸泡箱(15)内部底面还设有支撑架(34)。
6.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，所述浸泡箱(15)和控制箱(31)底部设有万向轮(35)。
7.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，所述浸泡箱(15)侧壁靠近底部位置还设有排水管(22)和排水阀(21)，并且排水阀(21)与控制器(44)电通性连接。
8.根据权利要求1所述的混凝土硫酸盐浸泡试验装置，其特征在于，所述供液箱(11)、酸储存箱(12)、浸泡箱(15)和控制箱(31)为一体化设计。
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