CN113945156A - 一种砼试件边长测量方法及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于砼试件性能试验的技术领域，更具体地，涉及一种砼试件边长测量方法及测量装置。本发明的砼试件边长的测量方法，包括如下步骤：取三个基准平面X面、Y面及Z面；再取基准点A点、B点、C点；分别测量A点与X面之间的距离、B点与Y面之间的距离；C点与Z面之间的距离；砼试件放置在Z面上；将砼试件的两个侧壁与X面、Y面贴合，将砼试件与X面相对的侧面设为X’面，与Y面相对的侧面设为Y’面，与Z面相对的侧面设为Z’面；分别测量A点与X’面之间的距离；B点与Y’面之间的距离；C点与Z’面之间的距离；将基准点与基准面之间的距离、基准点与砼试件侧面之间的距离相减并求平均数，即为砼试件的边长尺寸。

Description

一种砼试件边长测量方法及测量装置

技术领域

本发明属于砼试件性能试验的技术领域，更具体地，涉及一种砼试件边长测量方法及测量装置。

背景技术

混凝土的抗压强度指标是最重要的强度指标。一般规定以立方体状的砼试件测定混凝土的抗压强度，并将其作为评定混凝土强度等级的依据。由于试件尺寸高度的因素影响，把试件压碎的最大力值不同，计算出的抗压强度值也不同，因此在对砼试件进行抗压强度试验前，需要准确测量砼试件的尺寸。目前在测量砼试件的边长和高度大多采用游标卡尺测量，其测量结果误差大、工作效率低。

在公开号为CN112620139A的中国发明专利申请中，公开了一种混凝土试件尺寸检测装置及方法，其在测量砼试件尺寸时，需要在试件的八个面上皆布置激光位移传感器，并基于试件的相对面上对应的激光位移传感器之间的距离和各激光位移传感器距离对应试件表面的距离，计算获得试件的每一棱边边长。

上述的测量方法，效率较低，不适于针对大批量的砼试件进行尺寸测量。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中测量方法效率较低的缺陷，提供一种砼试件边长测量方法，其测量效率高，适于大批量的砼试件进行边长测量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种砼试件边长的测量方法，包括如下步骤：

S1.确定三个相互垂直的基准平面，分别为X面、Y面及Z面；在Z面上取n个不属于X面的基准点A点及n个不属于Y面的基准点B点，再取n个不属于X面、Y面、Z面的基准点C点；且C点、A点、B点位于X面及Y面的同侧；

所述n为大于或等于1的正整数；

S2.分别测量：n个A点与X面之间的距离：1AX、2AX、…、nAX；n个B点与Y面之间的距离：1BY、2BY、…、nBY；n个C点与Z面之间的距离1CZ、2CZ、…、nCZ；

S3.将待测砼试件放置在Z面上，且待测砼试件与A点、B点位于X面及Y面的同侧；将待测砼试件的两个相邻侧壁分别与X面、Y面相重合，将砼试件与X面相对的侧面设为X’面，与Y面相对的侧面设为Y’面，与Z面相对的侧面设为Z’面；

S4.分别测量：n个A点与X’面之间的距离1AX’、2AX’、…、nAX’；n个B点与Y’面之间的距离1BY’、2BY’、…、nBY’；n个C点与Z’面之间的距离1CZ’、2CZ’、…、nCZ’；

S5.计算X面与X’面之间的距离XX’：

Y面与Y’面之间的距离YY’：

Z面与Z’面之间的距离ZZ’：

则XX’、YY’、ZZ’的数值即为待测砼试件的长、宽、高的尺寸。

本方法中，由于砼试件皆为立方体，因此X、Y、Z面相互垂直设置，是为了能够与砼试件的长宽面、长高面、高宽面同时贴合。每个A点与X面的距离、每个B点与Y面的距离、每个C点与Z面的距离皆为定值，当前述的三组数据确定好后，再测量每个A点与砼试件X’面之间的距离、每个B点与砼试件Y’面之间的距离、每个C点与砼试件Z’面之间的距离，并求前述两组数据的差值的均值，即可得到砼试件相对两个面之间的距离，由于砼试件为立方体，也即是砼试件的长、宽、高的数值。

进一步地，所述S2中，还包括储存所述1AX、2AX、…、nAX，1BY、2BY、…、nBY，1CZ、2CZ、…、nCZ。

进一步地，利用激光测距仪测量A点与X面之间的距离AX、B点与Y面之间的距离BY、C点与Z面之间的距离CZ、A点与X’面之间的距离AX’、B点与Y’面之间的距离BY’、C点与Z’面之间的距离CZ’。

进一步地，还包括将若干第一激光测距仪与若干第二激光测距仪放置在Z面，第一激光测距仪的发射端正对X面设置，第二激光测距仪的发射端正对Y面设置；将若干第三激光测距仪设置在Z面上方，第三激光测距仪的发射端正对Z面设置，且第三激光测距仪、第一激光测距仪及第二激光测距仪位于X面与Y面的同侧；将第一激光测距仪的发射端设为A点，第二激光测距仪的发射端设为B点，第三激光测距仪的发射端设为C点。

另外，本发明还提供一种砼试件边长测量装置，包括作业台，所述作业台的顶壁安装有第一基准块及第二基准块，所述第一基准块上设置有与作业台顶壁垂直的第一基准面，所述第二基准块上设置有与作业台顶壁垂直的第二基准面，且第二基准面与第一基准面相互垂直，第一基准面与第二基准面在作业台的顶壁围设有用于放置砼试件的检测区；所述作业台上还安装有用于向第一基准面垂直发射激光的若干第一激光测距仪、用于向第二基准面垂直发射激光的若干第二激光测距仪及用于向检测区垂直发射激光的第三激光测距仪。

进一步地，所述作业台上还安装有支架，所述第三激光测距仪活动安装在所述支架上，所述第三激光测距仪的活动方向与作业台顶面平行。

进一步地，所述支架包括固定部与活动部，所述固定部固定设置在作业台上，所述活动部活动安装在固定部上，所述活动部的活动方向与第三激光测距仪的活动方向垂直。

进一步地，所述作业台上还安装有若干第一驱动件与若干第二驱动件，所述第一驱动件输出端的运动方向与第一基准面垂直，所述第二驱动件输出端的运动方向与第二基准面垂直。

进一步地，所述第一驱动件与第二驱动件的输出端上设置有推板。

进一步地，还包括用于收集、储存、处理第一激光测距仪、第二激光测距仪及第三激光测距仪所得数据的数据处理装置，所述数据处理装置与第一激光测距仪、第二激光测距仪及第三激光测距仪电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过本发明中的方法测量砼试件时，每个A点与X面的距离、每个B点与Y面的距离、每个C点与Z面的距离皆为定值，当前述的三组数据确定好后，再测量每个A点与砼试件X’面之间的距离、每个B点与砼试件Y’面之间的距离、每个C点与砼试件Z’面之间的距离，并求前述两组数据的差值的均值，即可得到砼试件相对两个面之间的距离，由于砼试件为立方体，也即是砼试件的长、宽、高的数值，即仅需要获取六组数据即可得到较为准确的砼试件的边长尺寸，而现有技术中的方法需要获取十二组数据方可获取较为准确的砼试件边长尺寸，本发明的方法极大提升了测量效率；

2.本发明中的方法在测量砼试件的尺寸时，通过将砼试件的三个相邻面与X、Y、Z面分别贴合即可快速确定砼试件的测量位置，相对现有技术中需要预先测量砼试件每个面与基准点的距离来确定砼试件的测量位置来说，效率更高；

3.本发明的装置中，通过在作业台上设置第一驱动件与第二驱动件，其能够在将砼试件放置在检测区上时，驱动砼试件，保证砼试件与第一基准面、第二基准面相贴合。

附图说明

图1为本发明一种砼试件边长测量装置实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一种砼试件边长测量方法实施例的测量状态示意图；

图3为本发明一种砼试件边长测量方法实施例的另一角度的测量状态示意图；

图4为本发明一种砼试件边长测量方法实施例的流程图。

附图标注：1、作业台；11、检测区；2、第一基准块；21、第一基准面；3、第二基准块；31、第二基准面；4、第一激光测距仪；5、第二激光测距仪；6、第三激光测距仪；7、支架；71、固定部；72、活动部；721、滑槽；8、第一驱动件；9、第二驱动件；10、推板；12、数据处理装置；13、砼试件。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例

参照图1，为本发明一种砼试件边长测量装置的实施例，包括作业台1，所述作业台1的顶壁安装有第一基准块2及第二基准块3，所述第一基准块2上设置有与作业台1顶壁垂直的第一基准面21，所述第二基准块3上设置有与作业台1顶壁垂直的第二基准面31，且第二基准面31与第一基准面21相互垂直，第一基准面21与第二基准面31在作业台1的顶壁围设有用于放置砼试件13的检测区11；所述作业台1上还安装有用于向第一基准面21垂直发射激光的若干第一激光测距仪4、用于向第二基准面31垂直发射激光的若干第二激光测距仪5及用于向检测区11垂直发射激光的第三激光测距仪6。

具体来说，作业台1顶壁上设置有一长方形检测区11，作业台1顶壁在检测区11的周侧安装有第一基准块2与第二基准块3，第一基准块2、第二基准块3皆呈长方体状，第一基准块2与第二基准块3分别位于检测区11的两个邻边，且第一基准块2与第二基准块3朝向检测区11的侧面分别为第一基准面21、第二基准面31，从而使得第一基准面21、第二基准面31相互垂直。第一激光测距仪4安装在与第一基准面21垂直相对的位置处，使得第一激光测距仪4发出的激光能够与第一基准面21相垂直，第二激光测距仪5安装在与第二基准面31垂直相对的位置处，使得第二激光测距仪5发出的激光能够与第二基准面31相垂直。

在其中一个实施例中，作业台1上还安装有支架7，所述第三激光测距仪6活动安装在所述支架7上。支架7安装在作业台1顶壁，第三激光测距仪6安装在支架7顶部，同时位于检测区11的上方，第三激光测距仪6发出的激光朝向检测区11垂直射出。活动安装的第三激光测距仪6能够通过改变测量位置，测量到多个距离值，从而通过求多个距离值的平均值来得到较为准确的距离数据。

在其中一个实施例中，所述支架7包括固定部71与活动部72，所述固定部71固定设置在作业台1上，所述活动部72活动安装在固定部71上，所述活动部72的活动方向与第三激光测距仪6的活动方向垂直。

具体来说，固定部71呈“Π”字形，固定部71通过螺栓固定安装在作业台1顶壁的边缘位置处，固定部71的顶部通过螺栓活动安装有“7”字形的活动部72，固定部71的顶壁的长度方向与第一基准面21平行，活动部72沿固定部71的长度方向移动活动部72的顶部朝向检测区11弯折。活动部72的弯折的顶部侧壁上开设有滑槽721，滑槽721的延伸方向与第二基准面31平行，第三激光测距仪6通过螺杆与螺母的配合而能够沿滑槽721移动。

在其中一个实施例中，所述作业台1上还安装有若干第一驱动件8与若干第二驱动件9，所述第一驱动件8输出端的输出方向与第一基准面21垂直，所述第二驱动件9输出端的输出方向与第二基准面31垂直。

具体来说，第一驱动件8与第二驱动件9可以是气缸、电缸或液压缸，本实施例优选为气缸。第一驱动件8完成动作后，第二驱动件9再动作，避免第一驱动件8、第二驱动件9同时动作使得砼试件13产生磨损。第一驱动件8、第二驱动件9皆通过螺栓固定在作业台1的顶面，且位于检测区11的周侧。将砼试件13放置在检测区11上时，第一驱动件8驱动砼试件13朝向第一基准面21移动，然后第二驱动件9通过输出端推动砼试件13朝向第二基准面31移动，从而保证砼试件13与第一基准面21、第二基准面31紧密贴合。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件8与第二驱动件9的输出端上设置有推板10。推板10呈长方形，推板10通过螺栓安装在第一驱动件8、第二驱动件9的输出端，当第一驱动件8、第二驱动件9推动砼试件13时，推板10与砼试件13的侧壁接触，从而扩大了砼试件13的受力面积，减少砼试件13受到的压强，防止砼试件13在被推移时产生损坏。

在其中一个实施例中，还包括用于收集、储存、处理第一激光测距仪4、第二激光测距仪5及第三激光测距仪6所得数据的数据处理装置12，所述控制装置与第一激光测距仪4、第二激光测距仪5及第三激光测距仪6电连接。数据处理装置12用于将第一激光测距仪4、第二激光测距仪5及第三激光测距仪6所采集到的数据收集、储存，并对数据进行数值上的加减乘除的处理，使得测试人员能够快速获取所需结果。

参照图2至图4，为利用上述砼试件13边长测量装置测量砼试件13边长的方法，包括如下步骤：

S1.将第一基准面21、第二基准面31、检测区11平面作为基准平面，即分别为X面、Y面及Z面；将第一激光测距仪4的发射端作为A点，第二激光测距仪5的发射端作为B点，第三激光测距仪6的发射端作为C点；

可以通过移动第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6来获得多个A点、B点、C点，也可以通过设置多个第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6来得到多个A点、B点、C点，还可以仅设置一个第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6且不改变位置来获得一个A点、B点、C点。本实施例中，优选采用移动三次第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6来获得三个A点、B点、C点；

S2.第一激光测距仪4第一次测量发射端与第一基准面21之间的距离，记为1AX，第二激光测距仪5第一次测量发射端与第二基准面31之间的距离，记为1BY，第三激光测距仪6第一次测量发射端与检测区11平面之间的距离，记为1CZ；然后将第一激光测距仪4沿与第一基准面21平行的方向移动一端距离，并第二次测量发射端与第一基准面21之间的距离，记为2AX；将第二激光测距仪5沿与第二基准面31平行的方向移动一端距离，并第二次测量发射端与第二基准面31之间的距离，记为2BY；将第三激光测距仪6沿与检测区11平面平行的方向移动一段距离，并第二次测量发射端与检测区11平面之间的距离，记为2CZ；再次按照上述移动方向移动第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6，并再次测量第一激光测距仪4与第一基准面21之间的距离、第二激光测距仪5与第二基准面31之间的距离、第三激光测距仪6与检测区11平面之间的距离，分别记为3AX、3BY、3CZ；并利用数据处理装置12储存上述数据；

S3.将待测砼试件13放置在检测区11上，启动第一驱动件8与第二驱动件9，使得待测砼试件13的两个相邻侧壁分别与第一基准面21、第二基准面31贴合；将砼试件13与第一基准面21相对的侧面记为X’面，与第二基准面31相对的侧面记为Y’面，与作业台1顶壁相对的侧面记为设为Z’面；

S4.第一激光测距仪4第一次测量发射端与X’面之间的距离，记为1AX’，第二激光测距仪5第一次测量发射端与Y’面之间的距离，记为1BY’，第三激光测距仪6第一次测量发射端与Z’面之间的距离，记为1CZ’；然后将第一激光测距仪4沿与第一基准面21平行的方向移动一端距离，并第二次测量发射端与X’面之间的距离，记为2AX’；将第二激光测距仪5沿与第二基准面31平行的方向移动一端距离，并第二次测量发射端与Y’面之间的距离，记为2BY’；将第三激光测距仪6沿与检测区11平面平行的方向移动一段距离，并第二次测量发射端与Z’面之间的距离，记为2CZ’；再次按照上述移动方向移动第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6，并再次测量第一激光测距仪4与X’面之间的距离、第二激光测距仪5与Y’面之间的距离、第三激光测距仪6与Z’面之间的距离，分别记为3AX’、3BY’、3CZ’；并利用数据处理装置12储存上述数据；且第一激光测距仪4、第二激光测距仪5、第三激光测距仪6在上述三次测量中，每次的测量位置与S2中的测量位置相同；

S5.利用数据处理装置12计算X面与X’面之间的距离XX’：

Y面与Y’面之间的距离YY’：

Z面与Z’面之间的距离ZZ’：

则XX’、YY’、ZZ’的数值即为该待测砼试件13的长、宽、高的尺寸。

当需要测量多个待测砼试件13的尺寸时，由于S2所采集数据已被数据处理装置12储存，则仅需重复S3～S5即可，从而缩短测量流程，提升测量大批量砼试件13的效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种砼试件边长的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.确定三个相互垂直的基准平面，分别为X面、Y面及Z面；在Z面上取n个不属于X面的基准点A点及n个不属于Y面的基准点B点，再取n个不属于X面、Y面、Z面的基准点C点；且C点、A点、B点位于X面及Y面的同侧；

所述n为大于或等于1的正整数；

S2.分别测量：n个A点与X面之间的距离分别为：1AX、2AX、…、nAX；n个B点与Y面之间的距离分别为：1BY、2BY、…、nBY；n个C点与Z面之间的距离分别为：1CZ、2CZ、…、nCZ；

S3.将待测砼试件(13)放置在Z面上，且待测砼试件(13)与A点、B点位于X面及Y面的同侧；将待测砼试件(13)的两个相邻侧壁分别与X面、Y面相重合，将砼试件(13)与X面相对的侧面设为X’面，与Y面相对的侧面设为Y’面，与Z面相对的侧面设为Z’面；

S4.分别测量：n个A点与X’面之间的距离分别为：1AX’、2AX’、…、nAX’；n个B点与Y’面之间的距离分别为：1BY’、2BY’、…、nBY’；n个C点与Z’面之间的距离分别为：1CZ’、2CZ’、…、nCZ’；

S5.计算X面与X’面之间的距离XX’：

Y面与Y’面之间的距离YY’：

Z面与Z’面之间的距离ZZ’：

其中，XX’、YY’、ZZ’的数值为待测砼试件(13)的长、宽、高的尺寸。

2.根据权利要求1所述的砼试件边长的测量方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括储存所述距离值：1AX、2AX、…、nAX，1BY、2BY、…、nBY，1CZ、2CZ、…、nCZ。

3.根据权利要求1所述的砼试件边长的测量方法，其特征在于，利用激光测距仪测量A点与X面之间的距离AX、B点与Y面之间的距离BY、C点与Z面之间的距离CZ、A点与X’面之间的距离AX’、B点与Y’面之间的距离BY’、C点与Z’面之间的距离CZ’。

4.根据权利要求2所述的砼试件边长的测量方法，其特征在于，在步骤S1中，还包括将若干第一激光测距仪(4)与若干第二激光测距仪(5)放置在Z面，第一激光测距仪(4)的发射端正对X面设置，第二激光测距仪(5)的发射端正对Y面设置；将若干第三激光测距仪(6)设置在Z面上方，第三激光测距仪(6)的发射端正对Z面设置，且第三激光测距仪(6)、第一激光测距仪(4)及第二激光测距仪(5)位于X面与Y面的同侧；将第一激光测距仪(4)的发射端设为A点，第二激光测距仪(5)的发射端设为B点，第三激光测距仪(6)的发射端设为C点。

5.一种应用权利要求1-3任一项所述的测量方法的砼试件边长测量装置，其特征在于，包括作业台(1)，所述作业台(1)的顶部安装有第一基准块(2)及第二基准块(3)，所述第一基准块(2)上设置有与作业台(1)顶面垂直的第一基准面(21)，所述第二基准块(3)上设置有与作业台(1)顶面垂直的第二基准面(31)，且第二基准面(31)与第一基准面(21)相互垂直，第一基准面(21)与第二基准面(31)在作业台(1)的顶部围设有用于放置砼试件(13)的检测区(11)；所述作业台(1)上还安装有用于向第一基准面(21)垂直发射激光的若干第一激光测距仪(4)、用于向第二基准面(31)垂直发射激光的若干第二激光测距仪(5)及用于向检测区(11)垂直发射激光的第三激光测距仪(6)。

6.根据权利要求5所述的砼试件边长测量装置，其特征在于，所述作业台(1)上还安装有支架(7)，所述第三激光测距仪(6)活动安装在所述支架(7)上。

7.根据权利要求6所述的砼试件边长测量装置，其特征在于，所述支架(7)包括固定部(71)与活动部(72)，所述固定部(71)固定设置在作业台(1)上，所述活动部(72)活动安装在固定部(71)上，所述活动部(72)的移动方向与第三激光测距仪(6)的移动方向相垂直。

8.根据权利要求5所述的砼试件边长测量装置，其特征在于，所述作业台(1)上还安装有若干第一驱动件(8)与若干第二驱动件(9)，所述第一驱动件(8)输出端的运动方向与第一基准面(21)垂直，所述第二驱动件(9)输出端的运动方向与第二基准面(31)垂直。

9.根据权利要求8所述的砼试件边长测量装置，其特征在于，所述第一驱动件(8)与第二驱动件(9)的输出端上均设置有推板(10)。

10.根据权利要求5所述的砼试件边长测量装置，其特征在于，还包括用于收集、储存、处理第一激光测距仪(4)、第二激光测距仪(5)及第三激光测距仪(6)所得数据的数据处理装置(12)，所述数据处理装置(12)与第一激光测距仪(4)、第二激光测距仪(5)及第三激光测距仪(6)均电连接。

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