全文摘要
本实用新型公开了一种新型水泥净浆凝结时间测定仪，克服了现有技术中水泥砂浆凝结时间测定仪自动化需要继续改善的问题。该实用新型含有机架、升降测试装置、试模水平旋转装置、试模翻面装置、模箱固定支架、模箱、模腔底板脱模装置和控制器，其中机架上部设有升降测试装置，机架侧壁上设有控制器，机架下部设有试模水平旋转装置，试模水平旋转装置的输出端连接模箱固定支架的底部，模箱固定支架的上部通过试模翻面装置连接模箱，模箱的顶部设有模腔顶盖，模箱内部设有上下贯通的模腔，模箱的底部设有模腔底板脱模装置。该技术有效降低测试过程的劳动强度，节省劳动时间，具有很强的实际意义。
主设计要求
1.一种新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：含有机架、升降测试装置、试模水平旋转装置、试模翻面装置、模箱固定支架、模箱、模腔底板脱模装置和控制器，其中机架上部设有升降测试装置，机架侧壁上设有控制器，机架下部设有试模水平旋转装置，试模水平旋转装置的输出端连接模箱固定支架的底部，模箱固定支架的上部通过试模翻面装置连接模箱，模箱的顶部设有模腔顶盖，模箱内部设有上下贯通的模腔，模箱的底部设有模腔底板脱模装置。
设计方案
1.一种新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：含有机架、升降测试装置、试模水平旋转装置、试模翻面装置、模箱固定支架、模箱、模腔底板脱模装置和控制器，其中机架上部设有升降测试装置，机架侧壁上设有控制器，机架下部设有试模水平旋转装置，试模水平旋转装置的输出端连接模箱固定支架的底部，模箱固定支架的上部通过试模翻面装置连接模箱，模箱的顶部设有模腔顶盖，模箱内部设有上下贯通的模腔，模箱的底部设有模腔底板脱模装置。
2.根据权利要求1所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述升降测试装置含有测试杆定位装置、测试杆、测试杆长度调节装置、测试针转换夹头和测试针，其中测试杆定位装置含有定位电机、齿条、测试杆定位臂、电磁抓手和光电位移传感器，其中测试杆定位臂的一端套接在机架上，测试杆定位臂的另一端设有电磁抓手，电磁抓手的夹头夹住测试杆的中部，测试杆的上部套接在机架内，测试杆的上方对应着机架上的光电位移传感器，套接在机架上的测试杆定位臂一侧设有齿条，机架上设有定位电机，定位电机的输出轴通过齿轮和齿条匹配连接，测试杆定位臂为L型；测试杆长度调节装置位于测试杆的中下部，测试杆的下端部铰接有测试针转换夹头，测试针转换夹头上设有初凝测试针和终凝测试针；其中测试杆长度调节装置由长螺母和两个分测试杆组成，两个分测试杆由测试杆中部断开后得到，在断开处设螺纹，匹配旋入长螺母的两端。
3.根据权利要求1所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述试模水平旋转装置含有试模水平旋转步进电机和驱动齿轮组，其中试模水平旋转步进电机和驱动齿轮组均位于机架上，试模水平旋转步进电机的输出轴连接驱动齿轮组中的驱动齿轮，驱动齿轮组中的从动齿轮的输出轴连接模箱固定支架的底部。
4.根据权利要求1所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述试模翻面装置含有试模翻面电机和试模固定装置，模箱固定支架的外侧固定设有试模翻面电机，模箱的两端通过翻转轴套接在模箱固定支架的内侧，试模翻面电机的输出轴通过驱动齿轮组连接模箱的一个翻转轴，模箱中部的模腔内设有试模固定装置，试模固定装置为多个试模定位凸起。
5.根据权利要求1所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述模腔底板脱模装置含有脱模电机、驱动齿轮和模腔底板，其中脱模电机设在模箱的底面上，模箱的底部通过螺纹连接模腔底板，模腔底板为圆形且周边开有环形齿，环形齿通过驱动齿轮连接脱模电机的输出轴，模腔的底部开口和模腔底板之间设有模底玻璃片。
6.根据权利要求1所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述模腔的形状为截锥体，其中模箱的顶部沿模腔上表面的半径方向处设有拆装模顶玻璃片的定位卡槽，模腔顶部开口的外侧通过螺纹连接环形的模腔顶盖，模腔顶盖的内环小于模顶玻璃片的直径。
7.根据权利要求2所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述电磁抓手含有抓手壳体、电磁铁、铁质电磁抓手动夹头、电磁抓手静夹头和夹紧弹簧，其中抓手壳体内设有电磁铁，抓手壳体一侧设有电磁抓手静夹头，铁质电磁抓手动夹头和电磁抓手静夹头彼此中部铰接，夹紧弹簧设在铰接轴靠近电磁铁的一侧，电磁抓手的夹头内设有防滑凸起。
8.根据权利要求2所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述测试针转换夹头含有旋转夹头、定位凸起、销钉和弹簧，其中旋转夹头两端设有初凝测试针夹头和终凝测试针夹头，旋转夹头和测试杆之间的接触面和铅锤线的夹角为a，其中20°≤a≤60°，旋转夹头两端的初凝测试针夹头的中轴线和终凝测试针夹头的中轴线以旋转夹头的中轴线为法线对称分布，三者位于同一平面上，两者和法线之间的夹角为b，其中30°≤b≤70°，即a+b＝90°；旋转夹头和测试杆之间通过销钉铰接，旋转夹头上的定位凸起和测试杆上的定位凹槽匹配对接，旋转夹头一侧的销钉上通过开口销固定有弹簧，弹簧套接在销钉上。
9.根据权利要求1所述的新型水泥净浆凝结时间测定仪，其特征在于：所述机架为C型机架。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及水泥凝结测定装置，特别是涉及一种新型水泥净浆凝结时间测定仪。
背景技术
建材等很多行业需要对水泥的各项性能进行检测，其中包括水泥净浆的凝结时间。该项试验在使用手动的维卡仪进行时，试验步骤简单却耗费时间长，需要投入实验人员大量的精力。这不利于试验的高效进行，需要采用机械自动化方式代替人工检测。现实中也出现了很多种类水泥净浆凝结时间测定仪，但均存在这样或那样的缺陷，如未考虑在测定终凝时间时，试模需要翻转的问题；实验数据不准确；自动测量范围有限等问题，使用效果并不理想，不能充分体现出机械设备的优越性。为了改善这种情况，有必要设计一种新型的水泥净浆凝结时间测定仪，以高效率、高精度、更为自动的方式实现水泥净浆凝结时间的测定。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中，水泥净浆凝结时间测定仪自动化需要继续改善的问题，提供一种结构合理、效率高和准确度高的新型水泥净浆凝结时间测定仪。
本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的新型水泥净浆凝结时间测定仪：含有机架、升降测试装置、试模水平旋转装置、试模翻面装置、模箱固定支架、模箱、模腔底板脱模装置和控制器，其中机架上部设有升降测试装置，机架侧壁上设有控制器，机架下部设有试模水平旋转装置，试模水平旋转装置的输出端连接模箱固定支架的底部，模箱固定支架的上部通过试模翻面装置连接模箱，模箱的顶部设有模腔顶盖，模箱内部设有上下贯通的模腔，模箱的底部设有模腔底板脱模装置。
所述升降测试装置含有测试杆定位装置、测试杆、测试杆长度调节装置、测试针转换夹头和测试针，其中测试杆定位装置含有定位电机、齿条、测试杆定位臂、电磁抓手和光电位移传感器，其中测试杆定位臂的一端套接在机架上，测试杆定位臂的另一端设有电磁抓手，电磁抓手的夹头夹住测试杆的中部，测试杆的上部套接在机架内，测试杆的上方对应着机架上的光电位移传感器，套接在机架上的测试杆定位臂一侧设有齿条，机架上设有定位电机，定位电机的输出轴通过齿轮和齿条匹配连接，测试杆定位臂为L型；测试杆长度调节装置位于测试杆的中下部，测试杆的下端部铰接有测试针转换夹头，测试针转换夹头上设有初凝测试针和终凝测试针；其中测试杆长度调节装置由长螺母和两个分测试杆组成，两个分测试杆由测试杆中部断开后得到，在断开处设螺纹，匹配旋入长螺母的两端。
所述试模水平旋转装置含有试模水平旋转步进电机和驱动齿轮组，其中试模水平旋转步进电机和驱动齿轮组均位于机架上，试模水平旋转步进电机的输出轴连接驱动齿轮组中的驱动齿轮，驱动齿轮组中的从动齿轮的输出轴连接模箱固定支架的底部。
所述试模翻面装置含有试模翻面电机和试模固定装置，模箱固定支架的外侧固定设有试模翻面电机，模箱的两端通过翻转轴套接在模箱固定支架的内侧，试模翻面电机的输出轴通过驱动齿轮组连接模箱的一个翻转轴，模箱中部的模腔内设有试模固定装置，试模固定装置为多个试模定位凸起。
所述模腔底板脱模装置含有脱模电机、驱动齿轮和模腔底板，其中脱模电机设在模箱的底面上，模箱的底部通过螺纹连接模腔底板，模腔底板为圆形且周边开有环形齿，环形齿通过驱动齿轮连接脱模电机的输出轴，模腔的底部开口和模腔底板之间设有模底玻璃片。
所述模腔的形状为截锥体，其中模箱的顶部沿模腔上表面的半径方向处设有拆装模顶玻璃片的定位卡槽，模腔顶部开口的外侧通过螺纹连接环形的模腔顶盖，模腔顶盖的内环小于模顶玻璃片的直径。
所述电磁抓手含有抓手壳体、电磁铁、铁质电磁抓手动夹头、电磁抓手静夹头和夹紧弹簧，其中抓手壳体内设有电磁铁，抓手壳体一侧设有电磁抓手静夹头，铁质电磁抓手动夹头和电磁抓手静夹头彼此中部铰接，夹紧弹簧设在铰接轴靠近电磁铁的一侧，电磁抓手的夹头内设有防滑凸起。
所述测试针转换夹头含有旋转夹头、定位凸起、销钉和弹簧，其中旋转夹头两端设有初凝测试针夹头和终凝测试针夹头，旋转夹头和测试杆之间的接触面和铅锤线的夹角为a，其中20°≤a≤60°，旋转夹头两端的初凝测试针夹头的中轴线和终凝测试针夹头的中轴线以旋转夹头的中轴线为法线对称分布，三者位于同一平面上，两者和法线之间的夹角为b，其中30°≤b≤70°，即a+b＝90°；旋转夹头和测试杆之间通过销钉铰接，旋转夹头上的定位凸起和测试杆上的定位凹槽匹配对接，旋转夹头一侧的销钉上通过开口销固定有弹簧，弹簧套接在销钉上。
所述机架为C型机架。
与现有技术相比，本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪具有以下优点：试模水平旋转装置能够实现试模在同一测试面上的多点检测，试模翻面装置能够实现试模上下面之间的切换检测，模腔底板脱模装置能够保证模底自动露出，模箱上表面的模腔顶盖在试模成型过程中能够限定模顶玻璃片的封顶作用，防止试模在初凝状态测试模底时，模顶处产生形变，同时也能结合定位滑槽使模顶玻璃片在试模翻转过程中沿指定方向滑落的作用。自动实现试模的旋转、翻转、测试等操作，完全实现水泥净浆凝结时间的自动化测试，有效降低劳动强度，节省劳动时间，具有很强的实际意义。
附图说明
图1是本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪的整体结构示意图；
图2是本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪中测试针转换夹头的结构示意图；
图3是本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪中测试杆下端部的结构示意图；
图4是本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪中模顶玻璃片和模腔顶盖的运动关系示意图；
图5是本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪中电磁抓手的运动结构示意图。
具体实施方式
附图说明中标号1是机架，2是控制器，3是试模水平旋转步进电机，4是驱动齿轮组，5是试模定位凸起，6是模箱固定支架，7是模箱，8是模底玻璃片，9是模腔，10是模腔底板，11是脱模电机，12是试模翻面电机，13是定位电机，14是齿条，15是电磁抓手动夹头，16是测试杆长度调节装置，17是测试杆，18是测试杆定位臂，19是光电位移传感器，20是开口销，21是终凝测试针，22是初凝测试针，23是弹簧，24是旋转夹头，25是定位凹槽，26是销钉固定孔，27是定位卡槽，28是模顶玻璃片，29是防滑凸起，30是电磁抓手静夹头，31是电磁铁，32是模腔顶盖，33是夹紧弹簧。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型新型水泥净浆凝结时间测定仪作进一步说明：如图所示，本实施例中含有机架1、升降测试装置、试模水平旋转装置、试模翻面装置、模箱固定支架6、模箱7、模腔底板10脱模装置和控制器2，其中机架1上部设有升降测试装置，机架1侧壁上设有控制器2，机架1下部设有试模水平旋转装置，试模水平旋转装置的输出端连接模箱固定支架6的底部，模箱固定支架6的上部通过试模翻面装置连接模箱7，模箱7的顶部设有模腔顶盖32，模箱7内部设有上下贯通的模腔9，模箱7的底部设有模腔底板10脱模装置。
所述升降测试装置含有测试杆17定位装置、测试杆17、测试杆长度调节装置16、测试针转换夹头和测试针，其中测试杆17定位装置含有定位电机13、齿条14、测试杆定位臂18、电磁抓手和光电位移传感器19，其中测试杆定位臂18的一端套接在机架1上，测试杆定位臂18的另一端设有电磁抓手，电磁抓手的夹头夹住测试杆17的中部，测试杆17的上部套接在机架1内，测试杆17的上方对应着机架1上的光电位移传感器19，套接在机架1上的测试杆定位臂18一侧设有齿条14，机架1上设有定位电机13，定位电机13的输出轴通过齿轮和齿条14匹配连接，测试杆定位臂18为L型；测试杆长度调节装置16位于测试杆17的中下部，测试杆17的下端部铰接有测试针转换夹头，测试针转换夹头上设有初凝测试针22和终凝测试针21；其中测试杆长度调节装置16由长螺母和两个分测试杆17组成，两个分测试杆17由测试杆17中部断开后得到，在断开处设螺纹，匹配旋入长螺母的两端。
所述试模水平旋转装置含有试模水平旋转步进电机3和驱动齿轮组4，其中试模水平旋转步进电机3和驱动齿轮组4均位于机架1上，试模水平旋转步进电机3的输出轴连接驱动齿轮组4中的驱动齿轮，驱动齿轮组4中的从动齿轮的输出轴连接模箱固定支架6的底部。
所述试模翻面装置含有试模翻面电机12和试模固定装置，模箱固定支架6的外侧固定设有试模翻面电机12，模箱7的两端通过翻转轴套接在模箱固定支架6的内侧，试模翻面电机12的输出轴通过驱动齿轮组4连接模箱7的一个翻转轴，模箱7中部的模腔9内设有试模固定装置，试模固定装置为多个试模定位凸起5。
所述模腔底板10脱模装置含有脱模电机11、驱动齿轮和模腔底板10，其中脱模电机11设在模箱7的底面上，模箱7的底部通过螺纹连接模腔底板10，模腔底板10为圆形且周边开有环形齿，环形齿通过驱动齿轮连接脱模电机11的输出轴，模腔9的底部开口和模腔底板10之间设有模底玻璃片8。
所述模腔9的形状为截锥体，其中模箱7的顶部沿模腔9上表面的半径方向处设有拆装模顶玻璃片28的定位卡槽27，模腔9顶部开口的外侧通过螺纹连接环形的模腔顶盖32，模腔顶盖32的内环小于模顶玻璃片28的直径。
所述电磁抓手含有抓手壳体、电磁铁31、铁质电磁抓手动夹头15、电磁抓手静夹头30和夹紧弹簧33，其中抓手壳体内设有电磁铁31，抓手壳体一侧设有电磁抓手静夹头30，铁质电磁抓手动夹头15和电磁抓手静夹头30彼此中部铰接，夹紧弹簧33设在铰接轴靠近电磁铁31的一侧，电磁抓手的夹头内设有防滑凸起29。
所述测试针转换夹头含有旋转夹头24、定位凸起、销钉和弹簧23，其中旋转夹头24两端设有初凝测试针22夹头和终凝测试针21夹头，旋转夹头24和测试杆17之间的接触面和铅锤线的夹角为a，其中20°≤a≤60°，旋转夹头24两端的初凝测试针22夹头的中轴线和终凝测试针21夹头的中轴线以旋转夹头24的中轴线为法线对称分布，三者位于同一平面上，两者和法线之间的夹角为b，其中30°≤b≤70°，即a+b＝90°；旋转夹头24和测试杆17之间通过销钉铰接，旋转夹头24上的定位凸起和测试杆17上的定位凹槽25匹配对接，旋转夹头24一侧的销钉上通过开口销20固定有弹簧23，弹簧23套接在销钉上。
所述机架1为C型机架1。
本实用新型的工作过程如下，(一)测试前准备：a、实验人员根据标准将水泥净浆装入模腔9，用工具将试模上表面压实并打磨平整，拧紧环形的模腔顶盖32并将模顶玻璃片28放在定位卡槽27内，以便留出模腔顶盖32中部的环形口进行试模上表面的测试。
b、打开设备电源开头，将光电位移传感器19调零，用手撑开电磁抓手的两个夹头，将测试杆17的起始零线置于电磁抓手中部，把手松开，夹头夹紧测试杆17，然后通过微调测试杆长度调节装置16，使初凝测试针22贴合试模的上表面，测试杆长度调节装置16只需要在刚开始测试的时候调节一次即可。
c、在控制器2内设置系统的工作时间的初始值和间隔，初凝和终凝的测定过程都为间隔数为首项15分钟，也可通过手机通讯来设定首项，以公差-1分钟的等差数列进行测定。在控制器2内输入从水泥拌合到测试启动的时间点，按下启动按钮，设备即可进入自动测试状态。
(二)测试时：1、测试时，控制器2控制电磁抓手内电磁铁31线圈的通电来实现吸合动作来实现两个夹头之间的分离，从而释放测试杆17自由落体下落，试针自水泥净浆表面自由下落，同时位移传感器探知试针下落的位移c。
2、等待30秒后，定位电机13通过齿轮齿条14结构带动测试杆定位臂18相对试模向下移动位移c，使电磁抓手至测试杆17的起始零线处，此时电磁铁31线圈一直吸合，而后控制器2控制电磁铁31线圈断电释放，电磁抓手闭合，抓紧试针杆。紧接着定位电机13带动齿轮齿条14上升c，使试针头重新回到水泥浆表面处。
3、此时等待试模水平旋转装置将试模进行水平旋转移动，多次重复步骤a和b，使测试杆17对试模进行多点间断测试，递次旋转30度，试针递次下落的位移c随着水泥试模的硬化程度而递减。
4、直至初凝测试针22针入度达到初凝状态，测试针恢复至准备阶段时的位置，此时可以控制试模水平旋转装置归位0度，防止下次再次测试时扭断控制线，或者通过程序设定反方向多次递次旋转30度。达到初凝状态后，测试杆17定位装置暂停工作，储存每次的针入度c1、c2、c3……，当针入度达到符合初凝标准的距离后，控制器2通过蜂鸣器报警，控制器2通过显示模块显示初凝时间点和时间段。
5、脱模电机11通过齿轮带动模箱7底板运动，模箱7底板通过摩擦力带动底部玻璃片旋转脱落，控制器2对翻转的过程进行控制，试模翻面电机12旋转使试模翻面装置沿着设有定位卡槽27的方向旋转180度使模箱7底面朝上。此时模腔顶盖32一侧的玻璃片在旋转过程中，在重力作用下滑入环形模腔顶盖32内使模腔顶盖32处的模腔9开口封闭。
7、重复上述步骤1、2和3后，听到蜂鸣器响后，实验人员取下初凝针，扭动旋转夹头24切换上终凝试针，重新启动系统。
8、控制器2控制系统重复步骤1、2和3后，依照初凝测试的思路和步骤，控制器2记录每次终凝试针下落后的时间，实验人员根据每次终凝试针在水泥浆表面的痕迹和控制器2记录的时间判断终凝时间。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920053630.3
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209387460U
授权时间:20190913
主分类号:G01N 11/12
专利分类号:G01N11/12
范畴分类:31E;
申请人:张焜阳
第一申请人:张焜阳
申请人地址:450000 河南省郑州市高新区科学大道100号
发明人:张旭栋;张景伟;张道令;张宇;张岩;张焜阳;周修贤
第一发明人:张旭栋
当前权利人:张焜阳
代理人:董晓勇
代理机构:41173
代理机构编号:郑州芝麻知识产权代理事务所(普通合伙) 41173
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计