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一种水泥快速养护装置及其使用方法

阅读：94发布：2024-01-12

专利汇可以提供一种水泥快速养护装置及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种水泥快速养护装置及其使用方法，该养护装置包括养护箱、控制箱，养护箱的底面安装有蒸汽箱，养护箱的内腔通过横向隔板、竖向隔板分成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内均设有温度传感器、湿度传感器和用于放置试件模具的试块支架；蒸汽箱内设有电加热元件，蒸汽箱的底面设有进出水口，进出水口内设有进出水管，竖向隔板内设有导气管，导气管的下端与蒸汽箱的内腔相连通，导气管的侧壁上均连通有伸入至第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内的进气管。本发明具有加快养护多个水泥试件的功能，同时可以精确控制各个水泥试件的养护温度和养护湿度。，下面是一种水泥快速养护装置及其使用方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种水泥快速养护装置，包括养护箱(1)、控制箱(2)，养护箱(1)的底面安装有蒸汽箱(7)，其特征在于：所述养护箱(1)的内腔通过横向隔板(3)、竖向隔板(4)分成第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)，第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)内均设有温度传感器(8)、湿度传感器(9)和用于放置试件模具(28)的试块支架(5)；所述蒸汽箱(7)内设有电加热元件(6)，蒸汽箱(7)的底面设有进出水口，进出水口内设有进出水管(18)；竖向隔板(4)内设有导气管(19)，导气管(19)的下端与蒸汽箱(7)的内腔相连通，导气管(19)的侧壁上均连通有伸入至第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)内的进气管(20)，进气管(20)上均安装有电磁阀(15)，养护箱(1)的侧壁主要由位于外侧的保温层(21)、位于内侧的导热层(22)组成，保温层(21)与导热层(22)之间的间隙为预热通道(23)，保温层(21)上设置有用于连通外部空间与预热通道(23)的排气管(24)，导热层(22)上开设有四个用于对应连通第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)、第四腔体(13)与预热通道(23)的调压孔，调压孔内安装有调压阀(16)；电加热元件(6)加热产生的水蒸气依次经过导气管(19)和四个进气管(20)分别进入第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)或第四腔体(13)内，第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)或第四腔体(13)内的气压达到调压阀(16)的调定值后，调压阀(16)开启实现该腔体与预热通道(23)相联通。
2.根据权利要求1所述的一种水泥快速养护装置，其特征在于：所述控制箱(2)的外壁设有四个用于分别显示第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)内温度的温度显示屏(29)，控制箱(2)上设有四个用于分别显示第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)内湿度的湿度显示屏(30)，控制箱(2)内安装有控制器(17)，控制器(17)通过第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)内的温度传感器(8)、湿度传感器(9)分别采集温度信号和湿度信号，经过控制器(17)的运算处理后发出输出信号，用以控制进气管(20)上均安装的四个电磁阀(15)和电加热元件(6)的启闭，并在温度显示屏(29)和湿度显示屏(30)实时显示。
3.根据权利要求1所述的一种水泥快速养护装置，其特征在于：所述试块支架(5)具有两个一端相互铰接的半圆形的固定环(27)，两个固定环(27)的另一端通过螺栓固定联接，两个半圆形的固定环(27)之间夹持有试件模具(28)。
4.根据权利要求1所述的一种水泥快速养护装置，其特征在于：所述排气管(24)上安装有泄压阀(25)，泄压阀(25)的压力设定值小于所述调压阀(16)的调定值。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种水泥快速养护装置，其特征在于：所述横向隔板(3)内开设有横向通道(26)，横向通道(26)的两端分别与预热通道(23)相贯通。
6.根据权利要求5所述的一种水泥快速养护装置，其特征在于：所述横向隔板(3)、竖向隔板(4)以及蒸汽箱(7)侧壁的材质均由隔热材料制成，养护箱(1)上分别安装有用于密封第一腔体(10)、第二腔体(11)、第三腔体(12)和第四腔体(13)的玻璃门框。
7.一种权利要求1所述的水泥快速养护装置的使用方法，其特征在于，包括有以下操作步骤：
a.首先由进出水管(18)向蒸汽箱(7)内灌入清洁水，直至清洁水的水位高于电加热元件(6)的顶面2～4cm停止灌水；
b.打开养护箱(1)内任一腔体外侧的玻璃门框，将填装有水泥试件的试件模具(28)放置于该腔体内的试块支架(5)上，锁紧固定该试件模具(28)后，关闭该腔体的玻璃门框，使得玻璃门框与养护箱(1)的侧壁之间密封配合；
c.接通外接电源，手动设定该水泥试件的养护温度、养护湿度以及养护时间，各项工艺参数设定完毕后，打开位于该腔体内的电磁阀(15)，使得该腔体与蒸汽箱(7)通过导气管(19)相连通，启动开始按钮进入快速养护阶段；
d.当该腔体内的温度值和湿度值达到水泥试件的手动设定值后，电加热元件(6)停止加热，关闭位于该腔体内的电磁阀(15)，直至达到设定的养护时间后，打开该腔体的玻璃门框，从试块支架(5)上取出试件模具(28)，并将水泥试件从试件模具(28)中脱模，整个快速养护工序结束。
8.根据权利要求7所述的一种水泥快速养护装置的使用方法，其特征在于：所述玻璃门框的内侧边沿设有密封条。
9.根据权利要求7所述的一种水泥快速养护装置的使用方法，其特征在于：所述步骤c中的水泥试件的养护温度为45～55℃，养护湿度为85～95%，养护时间为15～25h。
10.根据权利要求7所述的一种水泥快速养护装置的使用方法，其特征在于：所述水泥试件从试件模具(28)中脱模后，放入水温为20±1℃的水槽中养护25～35min。

说明书全文

一种水泥快速养护装置及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水泥性能检测领域，尤其是涉及一种水泥快速养护装置及其使用方法。

背景技术

[0002] 水泥的强度是指水泥胶砂硬化试块所能承受外力破坏的能力，水泥的强度是评价水泥物理力学性能的重要指标，是划分水泥强度等级的依据。在水泥强度检测过程中，需要对成型的水泥测试样品板在（20±1）℃的环境中进行标准养护，以检测其养护3天及28天后的强度。水泥厂、建筑施工、科研等单位需要对普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的试块进行快速养护，从而符合相关行业标准，如T0509-94《水泥胶砂强度快速试验》。

[0003] 现有的技术中公开号为CN206317216U的中国实用新型专利公开了一种水泥养护箱，该养护箱是通过在主箱体顶部嵌设吸风件，该吸风件用于吸收养护箱内水泥样品在养护过程中所产生的蒸汽，同时主箱体上设有将吸风件吸收的蒸汽排至主箱体外的出风孔，同时对排放的水蒸气进行过滤净化处理。

[0004] 上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该水泥养护箱所要解决的技术问题仅仅是如何净化处理水泥养护过程中产生的水蒸气，却未提及到如何在较短时间范围内实现水泥的快速养护问题，从而有效缩短水泥性能检测的周期。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种水泥快速养护装置，它具有加快养护多个水泥试件的功能，同时可以精确控制各个水泥试件的温度和湿度。

[0006] 本发明的上述发明目的之一是通过以下技术方案得以实现的：一种水泥快速养护装置，包括养护箱、控制箱，养护箱的底面安装有蒸汽箱，所述养护箱的内腔通过横向隔板、竖向隔板分成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内均设有温度传感器、湿度传感器和用于放置试件模具的试块支架；所述蒸汽箱内设有电加热元件，蒸汽箱的底面设有进出水口，进出水口内设有进出水管；竖向隔板内设有导气管，导气管的下端与蒸汽箱的内腔相连通，导气管的侧壁上均连通有伸入至第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内的进气管，进气管上均安装有电磁阀，养护箱的侧壁主要由位于外侧的保温层、位于内侧的导热层组成，保温层与导热层之间的间隙为预热通道，保温层上设置有用于连通外部空间与预热通道的排气管，导热层上开设有四个用于对应连通第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体与预热通道的调压孔，调压孔内安装有调压阀；电加热元件加热产生的水蒸气依次经过导气管和四个进气管分别进入第一腔体、第二腔体、第三腔体或第四腔体内，第一腔体、第二腔体、第三腔体或第四腔体内的气压达到调压阀的调定值后，调压阀开启实现该腔体与预热通道相联通。

[0007] 通过采用上述技术方案，该养护箱的内腔通过横向隔板、竖向隔板分成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，每个腔体内均设置有用于采集温度信号的温度传感器和用于采集湿度信号的湿度传感器，电加热元件工作加热蒸汽箱内的水产生水蒸气，水蒸气通过导气管、进气管进入相应的腔体内，用于升高该腔体内的温度和湿度，以达到水泥试件快速养护设定的养护温度和养护湿度；同时该腔体内过量的热气可以通过安装有调压阀的调压孔进入预热通道内，从而保持该腔体内的气压值恒定不变，由于该预热通道环绕于整个养护箱外壁，从而有利于降低养护箱内各个腔体的热量损失，起到节能降耗的效果。

[0008] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制箱的外壁设有四个用于分别显示第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内温度的温度显示屏，控制箱上设有四个用于分别显示第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内湿度的湿度显示屏，控制箱内安装有控制器，控制器通过第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体内的温度传感器、湿度传感器分别采集温度信号和湿度信号，经过控制器的运算处理后发出输出信号，用以控制进气管上均安装的四个电磁阀和电加热元件的启闭，并在温度显示屏和湿度显示屏实时显示。

[0009] 通过采用上述技术方案，温度传感器采集的温度信号和湿度传感器采集的湿度信号输入至控制器，经过控制器的运算处理后发出输出信号，输出信号用以控制相应腔体内的电磁阀和电加热元件的启闭，实现了各个腔体内温度和湿度的自动化检测和控制，保证了水泥试件的快速养护效果。

[0010] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述试块支架具有两个一端相互铰接的半圆形的固定环，两个固定环的另一端通过螺栓固定联接，两个半圆形的固定环之间夹持有试件模具。

[0011] 通过采用上述技术方案，该试块支架的两个固定环可以方便固定夹持试件模具，同时可以适用于不同尺寸的试件模具，提高水泥试件的夹持固定的效率。

[0012] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排气管上安装有泄压阀，泄压阀的压力设定值小于所述调压阀的调定值。

[0013] 通过采用上述技术方案，根据泄压阀的压力设定值的不同，可以控制相应腔体内的气压值的不同，并保持该气压值恒定不变，从而提供了较恒定的养护条件。

[0014] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述横向隔板内开设有横向通道，横向通道的两端分别与预热通道相贯通。

[0015] 通过采用上述技术方案，横向隔板内的横向通道与预热通道相贯通，使得从腔体内进入的热气贯穿于养护箱的中部，进一步降低养护箱内各个腔体的热量损失。

[0016] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述横向隔板、竖向隔板以及蒸汽箱侧壁的材质均由隔热材料制成，养护箱上分别安装有用于密封第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体的玻璃门框。

[0017] 通过采用上述技术方案，横向隔板、竖向隔板以及蒸汽箱侧壁的材质均由隔热材料制成，降低了养护箱内各个腔体的热量损失。

[0018] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的之二是提供一种水泥快速养护装置的使用方法，它可以精确控制水泥试件的温度和湿度，大大缩短了常规水泥养护的时间。

[0019] 本发明的上述发明目的之二是通过以下技术方案得以实现的：一种水泥快速养护装置的使用方法，包括有以下操作步骤：
a.首先由进出水管向蒸汽箱内灌入清洁水，直至清洁水的水位高于电加热元件的顶面
2～4cm停止灌水；
b.打开养护箱内任一腔体外侧的玻璃门框，将填装有水泥试件的试件模具放置于该腔体内的试块支架上，锁紧固定该试件模具后，关闭该腔体的玻璃门框，使得玻璃门框与养护箱的侧壁之间密封配合；
c.接通外接电源，手动设定该水泥试件的养护温度、养护湿度以及养护时间，各项工艺参数设定完毕后，打开位于该腔体内的电磁阀，使得该腔体与蒸汽箱通过导气管相连通，启动开始按钮进入快速养护阶段；
d.当该腔体内的温度值和湿度值达到水泥试件的手动设定值后，电加热元件停止加热，关闭位于该腔体内的电磁阀，直至达到设定的养护时间后，打开该腔体的玻璃门框，从试块支架上取出试件模具，并将水泥试件从试件模具中脱模，整个快速养护工序结束。

[0020] 通过采用上述技术方案，该使用方法是基于上述养护装置的基础之上，具体主要分为蒸汽箱内灌入清洁水、试件模具放置于养护箱内、设定养护的各项工艺参数、进入快速养护阶段、水泥试件从试件模具中脱模等等，整个操作步骤更加简短和方便，可以精确控制水泥试件的温度和湿度，大大缩短了常规水泥养护的时间。

[0021] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述玻璃门框的内侧边沿设有密封条。

[0022] 通过采用上述技术方案，养护箱的四个腔体通过玻璃门框的内侧边沿的密封条实现密封设置，使得养护箱的四个腔体与外部空间相隔绝。

[0023] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤c中的水泥试件的养护温度为45～55℃，养护湿度为85～95%，养护时间为15～25h。

[0024] 通过采用上述技术方案，水泥试件的养护温度为45～55℃，养护湿度为85～95%，养护时间为15～25h，有利于水泥试件的快速养护。

[0025] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水泥试件从试件模具中脱模后，放入水温为20±1℃的水槽中养护25～35min。

[0026] 通过采用上述技术方案，水泥试件经过养护箱的养护阶段之后，放入恒温水槽中进一步养护处理，提高该水泥试件的养护效果。

[0027] 综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：本发明的养护箱的内腔通过横向隔板、竖向隔板分成第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，每个腔体内均设置有用于采集温度信号的温度传感器和用于采集湿度信号的湿度传感器，电加热元件工作加热蒸汽箱内的水产生水蒸气，水蒸气通过导气管、进气管进入相应的腔体内，用于升高该腔体内的温度和湿度，以达到水泥试件快速养护设定的养护温度和养护湿度；同时该腔体内过量的热气可以通过安装有调压阀的调压孔进入预热通道内，从而保持该腔体内的气压值恒定不变，由于该预热通道环绕于整个养护箱外壁，从而有利于降低养护箱内各个腔体的热量损失，起到节能降耗的效果；
本发明的使用方法是基于上述养护装置的基础之上，具体主要分为蒸汽箱内灌入清洁水、试件模具放置于养护箱内、设定养护的各项工艺参数、进入快速养护阶段、水泥试件从试件模具中脱模等等，整个操作步骤更加简短和方便，可以精确控制水泥试件的温度和湿度，大大缩短了常规水泥养护的时间；
本发明养护装置的温度传感器采集的温度信号和湿度传感器采集的湿度信号输入至控制器，经过控制器的运算处理后发出输出信号，输出信号用以控制相应腔体内的电磁阀和电加热元件的启闭，实现了各个腔体内温度和湿度的自动化检测和控制，保证了水泥试件的快速养护效果。
附图说明

[0028] 图1是水泥快速养护装置的结构示意图。

[0029] 图2是试块支架的结构示意图。

[0030] 图3是水泥快速养护装置使用方法的流程示意图。

[0031] 附图标记为：1、养护箱；2、控制箱；3、横向隔板；4、竖向隔板；5、试块支架；6、电加热元件；7、蒸汽箱；8、温度传感器；9、湿度传感器；10、第一腔体；11、第二腔体；12、第三腔体；13、第四腔体；15、电磁阀；16、调压阀；17、控制器；18、进出水管；19、导气管；20、进气管；21、保温层；22、导热层；23、预热通道；24、排气管；25、泄压阀；26、横向通道；27、固定环；28、试件模具；29、温度显示屏；30、湿度显示屏。

具体实施方式

[0032] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0033] 实施例一：参照图1、2，为本发明公开的一种水泥快速养护装置，包括养护箱1、控制箱2，养护箱1的底面安装有蒸汽箱7，养护箱1的内腔通过横向隔板3、竖向隔板4分成第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13，第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13内均设有温度传感器8、湿度传感器9和用于放置试件模具28的试块支架5，试块支架5具有两个一端相互铰接的半圆形的固定环27，两个固定环27的另一端通过螺栓固定联接，两个半圆形的固定环27之间夹持有试件模具28；蒸汽箱7内设有电加热元件6，蒸汽箱7的底面设有进出水口，进出水口内设有进出水管18；竖向隔板4内设有导气管19，导气管19的下端与蒸汽箱7的内腔相连通，导气管19的侧壁上均连通有伸入至第一腔体10、第二腔体11、第三腔体
12和第四腔体13内的进气管20，进气管20上均安装有电磁阀15，养护箱1的侧壁主要由位于外侧的保温层21、位于内侧的导热层22组成，保温层21与导热层22之间的间隙为预热通道
23，保温层21上设置有用于连通外部空间与预热通道23的排气管24，排气管24上安装有泄压阀25，泄压阀25的压力设定值小于调压阀16的调定值，导热层22上开设有四个用于对应连通第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12、第四腔体13与预热通道23的调压孔，调压孔内安装有调压阀16；电加热元件6加热产生的水蒸气依次经过导气管19和四个进气管20分别进入第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12或第四腔体13内，第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12或第四腔体13内的气压达到调压阀16的调定值后，调压阀16开启实现该腔体与预热通道23相联通。

[0034] 参照图1，控制箱2的外壁设有四个用于分别显示第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13内温度的温度显示屏29，控制箱2上设有四个用于分别显示第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13内湿度的湿度显示屏30，控制箱2内安装有控制器17，控制器17通过第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13内的温度传感器8、湿度传感器9分别采集温度信号和湿度信号，经过控制器17的运算处理后发出输出信号，用以控制进气管20上均安装的四个电磁阀15和电加热元件6的启闭，并在温度显示屏29和湿度显示屏30实时显示。

[0035] 横向隔板3内开设有横向通道26，横向通道26的两端分别与预热通道23相贯通。横向隔板3、竖向隔板4以及蒸汽箱7侧壁的材质均由隔热材料制成，养护箱1上分别安装有用于密封第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13的玻璃门框。

[0036] 本实施例的实施原理为：养护箱1的内腔通过横向隔板3、竖向隔板4分成第一腔体10、第二腔体11、第三腔体12和第四腔体13，每个腔体内均设置有用于采集温度信号的温度传感器8和用于采集湿度信号的湿度传感器9，采集的信号经过控制器17的运算处理后发出输出信号，输出信号用以控制相应腔体内的电磁阀15和电加热元件6的启闭，实现了各个腔体内温度和湿度的自动化检测和控制，保证了水泥试件的快速养护效果；电加热元件6工作加热蒸汽箱7内的水产生水蒸气，水蒸气通过导气管19、进气管20进入相应的腔体内，用于升高该腔体内的温度和湿度，以达到水泥试件快速养护设定的养护温度和养护湿度；同时该腔体内过量的热气可以通过安装有调压阀16的调压孔进入预热通道23内，从而保持该腔体内的气压值恒定不变，由于该预热通道23环绕于整个养护箱1外壁，减少了养护装置的热量损失。

[0037] 实施例二：参照图1、3，为本发明公开的一种水泥快速养护装置的使用方法，包括有以下操作步骤：
a.首先由进出水管18向蒸汽箱7内灌入清洁水，直至清洁水的水位高于电加热元件6的顶面2～4cm停止灌水；
b.打开养护箱1内任一腔体外侧的玻璃门框，将填装有水泥试件的试件模具28放置于该腔体内的试块支架5上，锁紧固定该试件模具28后，关闭该腔体的玻璃门框，玻璃门框的内侧边沿设有密封条，使得玻璃门框与养护箱1的侧壁之间密封配合；
c.接通外接电源，手动设定该水泥试件的养护温度、养护湿度以及养护时间，水泥试件的养护温度为45～55℃，养护湿度为85～95%，养护时间为15～25h，各项工艺参数设定完毕后，打开位于该腔体内的电磁阀15，使得该腔体与蒸汽箱7通过导气管19相连通，启动开始按钮进入快速养护阶段；
d.当该腔体内的温度值和湿度值达到水泥试件的手动设定值后，电加热元件6停止加热，关闭位于该腔体内的电磁阀15，直至达到设定的养护时间后，打开该腔体的玻璃门框，从试块支架5上取出试件模具28，并将水泥试件从试件模具28中脱模，水泥试件从试件模具
28中脱模后，放入水温为20±1℃的水槽中养护25～35min，整个快速养护工序结束。

[0038] 本实施例的实施原理为：基于实施例一公开的一种水泥快速养护装置的基础之上，本实施例公开了该养护装置的使用方法具体主要分为蒸汽箱7内灌入清洁水、试件模具28放置于养护箱1内、设定养护的各项工艺参数、进入快速养护阶段、水泥试件从试件模具
28中脱模等等，整个操作步骤更加简短和方便，可以精确控制水泥试件的温度和湿度，大大缩短了常规水泥养护的时间。

[0039] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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