本發(fā)明涉及一種自動化采集裝置，特別是關(guān)于一種混凝土氣體滲透流量自動化采集裝置。
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量一般使用皂膜流量計，限于手工操作原理，皂膜流量計測試方法僅能進行離散的流量數(shù)據(jù)測量，且獲得的流量數(shù)據(jù)難以與滲流時間精確對應(yīng)，因此不能獲得非穩(wěn)態(tài)過程氣體流量的連續(xù)變化，即不能實時監(jiān)測氣體在混凝土材料中的流動過程；另一方面，皂膜流量計測試穩(wěn)定氣體滲透流量，需要根據(jù)經(jīng)驗反復(fù)測試來判斷氣體滲流是否達到穩(wěn)定流動狀態(tài)，測試效率及精度低。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種測試效率及精度高且能夠?qū)崟r監(jiān)測氣體在混凝土材料中流動過程的混凝土氣體滲透流量自動化采集裝置。為實現(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化采集裝置，其特征在于，該自動化采集裝置包括一個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量管路和一控制器；所述氣體滲透流量測量管路的兩端用于并聯(lián)連接氣體進氣口和氣體出氣口，每一所述氣體滲透流量測量管路上依次設(shè)置有一電磁閥和一流量計，每一所述電磁閥和每一所述流量計均電連接所述控制器，每一所述控制器還分別電連接一計算機，所述計算機通過所述控制器獲取所述氣體滲透流量測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)對所述氣體滲透流量測量管路的氣體滲透流量狀態(tài)進行判斷，并通過所述控制器控制相應(yīng)所述氣體滲透流量測量管路的開啟或關(guān)閉。優(yōu)選地，所述計算機內(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、時間記錄單元和數(shù)據(jù)存儲單元；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)存儲單元；所述數(shù)據(jù)獲取單元用于通過每一所述控制器獲取所述氣體滲透流量測量管路的流量計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)存儲單元；所述流量判斷單元用于根據(jù)所述流量計的測量量程進行所述氣體滲透測量流量管路的選擇，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量流量管路的流量是否達到穩(wěn)定流動狀態(tài)，若所述氣體滲透測量流量管路的流量達到穩(wěn)定流動狀態(tài)則表示該所述流量采集系統(tǒng)的氣體滲透流量測試終止并將穩(wěn)定流動狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到所述時間記錄單元、電磁閥控制單元和數(shù)據(jù)存儲單元；所述電磁閥控制單元用于根據(jù)選擇結(jié)果和穩(wěn)定流動狀態(tài)數(shù)據(jù)通過所述控制器控制相應(yīng)所述氣體滲透測量流量管路的電磁閥的開或閉，進而控制相應(yīng)所述氣體滲透測量流量管路的氣體滲透流量測試的開始或終止，并將相應(yīng)控制信息發(fā)送到所述時間記錄單元、數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)存儲單元；所述時間記錄單元用于記錄相應(yīng)所述氣體滲透測量流量管路的氣體滲透流量測試從測試開始到流量達到穩(wěn)定流動狀態(tài)的持續(xù)時間并將記錄的時間數(shù)據(jù)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)存儲單元；所述數(shù)據(jù)存儲單元用于將氣體滲透流量測試過程的相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲，并將相關(guān)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為excel表格。優(yōu)選地，所述計算機內(nèi)還設(shè)置有人工控制單元，所述人工控制單元用于通過人工對氣體滲透流量測試進行干預(yù)，強制所述數(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，該自動化采集裝置還包括一電源，所述電源用于對所有所述流量采集系統(tǒng)的控制器進行供電。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：1、本發(fā)明由于計算機內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)獲取單元，數(shù)據(jù)獲取單元通過PLC控制器獲取流量計采集的氣體滲透流量數(shù)據(jù)，可以連續(xù)采集、實時監(jiān)測從測試開始到結(jié)束時氣體在混凝土中的實時流量及流動過程，解決皂膜流量計只能采集離散點的問題。2、本發(fā)明通過設(shè)置多路并聯(lián)連接且量程不同的流量計，顯著增加了氣體滲透流量的可測范圍，且流量計可實時測量氣體的瞬間流量，相對皂膜流量計提高了測試精度和效率。3、本發(fā)明的計算機內(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)，并通過流量判斷單元判斷是否達到穩(wěn)定流動狀態(tài)，大大降低了測試對人工的依賴性，增加了測試效率。4、本發(fā)明的計算機內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲單元，可以將各路氣體滲透流量測試得到的相關(guān)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為excel表格，能夠更加清晰明確的對比各路氣體滲透流量測試的測試結(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研究和實際耐久性工程檢測領(lǐng)域中。附圖說明圖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程示意圖，其中，表示試塊1+在氣路1的平衡過程，表示試塊1+在氣路2的平衡過程，表示試塊2+在氣路2的平衡過程，表示試塊2+在氣路3的平衡過程，表示試塊3+在氣路1的平衡過程，表示試塊3+在氣路3的平衡過程。具體實施方式以下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進行詳細的描繪。然而應(yīng)當理解，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“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重要性。如圖1所示，本發(fā)明的混凝土氣體滲透流量自動化采集裝置包括并聯(lián)連接的一個以上流量采集系統(tǒng)1、一電源2和一計算機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量管路和一PLC控制器，每一氣體滲透流量測量管路上依次設(shè)置有一電磁閥和一流量計，氣體滲透流量測量管路的個數(shù)可以根據(jù)每一流量采集系統(tǒng)1中流量計的量程進行確定，在此不做限制。本發(fā)明實施例選擇采用兩種量程的流量計進行說明，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13、第二流量計14和一PLC控制器15。每一氣體進氣口均通過管路經(jīng)第一電磁閥11和第一流量計13連接相應(yīng)氣體出氣口，每一氣體進氣口還通過管路經(jīng)第二電磁閥12和第二流量計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13和第二流量計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和計算機3，電源2用于對所有PLC控制器15進行供電，計算機3用于通過PLC控制器15獲取相應(yīng)第一流量計13和第二流量計14測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)對管路內(nèi)的滲透流量狀態(tài)進行判斷，通過PLC控制器15控制相應(yīng)第一電磁閥11和第二電磁閥12的開或閉。在一個優(yōu)選的實施例中，計算機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、時間記錄單元和數(shù)據(jù)存儲單元。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)存儲單元。數(shù)據(jù)獲取單元用于通過每一PLC控制器15獲取每一第一流量計13或第二流量計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)的頻率為從測試開始后每秒一次(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)存儲單元。流量判斷單元用于根據(jù)第一流量計13和第二流量計14的測量量程進行管路的選擇，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到穩(wěn)定流動狀態(tài)，若管路中的流量達到穩(wěn)定流動狀態(tài)則表示該流量采集系統(tǒng)1的氣體滲透流量測試終止并將穩(wěn)定流動狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到時間記錄單元、電磁閥控制單元和數(shù)據(jù)存儲單元。電磁閥控制單元用于根據(jù)判斷數(shù)據(jù)和穩(wěn)定流動狀態(tài)數(shù)據(jù)通過PLC控制器15控制相應(yīng)第一電磁閥11和第二電磁閥12的開或閉，進而控制每路氣體滲透流量測試的開始或終止，并將相應(yīng)控制信息發(fā)送到時間記錄單元、數(shù)據(jù)獲取單元和數(shù)據(jù)存儲單元。時間記錄單元用于記錄每路氣體滲透流量測試從測試開始到流量達到穩(wěn)定流動狀態(tài)的持續(xù)時間并將記錄的時間數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲單元。人工控制單元用于通過人工對氣體滲透流量測試進行干預(yù)，強制數(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)存儲單元用于將氣體滲透流量測試過程的相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲備份，并可以將相關(guān)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)出為excel表格。在一個優(yōu)選的實施例中，每一第一流量計13的量程均為0.1～10ml/min，每一第二流量計14的量程均為10～1000ml/min。如圖2所示，下面通過具體實施例詳細說明本發(fā)明混凝土氣體滲透流量自動化采集裝置的使用過程，本實施例以混凝土氣體滲透流量自動化采集裝置包括一個流量采集系統(tǒng)1為例進行說明：1)將本發(fā)明的混凝土氣體滲透流量自動化采集裝置與現(xiàn)有氣體滲透性測試裝置連接，并調(diào)節(jié)氣體滲透性測試裝置的氣壓，完成測試前期準備工作。2)關(guān)閉氣體滲透性測試裝置的第二氣路開關(guān)，開啟電源2和計算機3，通過判據(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PLC控制器15控制第一電磁閥11開啟，并迅速打開第二氣路開關(guān)，開始進行測試，時間記錄單元記錄測試開始時間，數(shù)據(jù)獲取單元通過第一流量計13獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)，當氣體滲透流量大于10ml/min時，流量判斷單元判斷采用第二流量計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PLC控制器15控制第一電磁閥11關(guān)閉第二電磁閥12開啟，數(shù)據(jù)獲取單元通過第二流量計14獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)。4)時間記錄單元從測試第1秒開始獲取第一流量計13或第二流量計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)倍進行流量穩(wěn)定判斷，當氣體滲透流量在300s內(nèi)變化小于1％時即為進入穩(wěn)定流動狀態(tài)，氣體滲透流量達到穩(wěn)定，此時電磁閥控制單元通過PLC控制器15控制第二電磁閥12關(guān)閉終止測試，并通過時間記錄單元記錄測試終止時間。4)人工控制單元可以通過人工強制數(shù)據(jù)獲取單元停止獲取氣體滲透流量數(shù)據(jù)，此時數(shù)據(jù)存儲單元將自動存儲各路氣體滲透流量測試從測試開始到強制干預(yù)時刻的氣體滲透流量數(shù)據(jù)。5)關(guān)閉第二氣路開關(guān)，拔出與滲透單元進氣口連接的氣路塑料管排出殘余氣體后重新接好以備進行下次測試。實驗人員利用本發(fā)明測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進氣壓下的氣體滲流過程和最終穩(wěn)定流量，以及與皂膜流量計對比的三次測試結(jié)果如下表1所示，以此來判定本發(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：進氣壓1.50bar(3.75bar)下本發(fā)明與皂膜流量計的穩(wěn)定氣體滲透流量測試結(jié)果由表1可知，本發(fā)明和皂膜流量計的測試結(jié)果誤差在2％以內(nèi)，且在高低氣壓下均具有保持較高的測試穩(wěn)定性，故本發(fā)明的測試結(jié)果可靠。為驗證通過三路滲流過程的可重復(fù)性，特另準備三個混凝土試塊(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)進行測試，進氣口壓力取為5bar，流量平衡狀態(tài)下的測試結(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程，結(jié)合表2可以看出在使用不同氣路進行相同試塊的氣體滲透流量測試時，其平衡過程幾乎完全重合，說明不同氣路下的氣體滲流過程的可重復(fù)性良好。上述各實施例僅用于說明本發(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)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。當前第1頁1 2 3