[发明专利]一种混凝土结构温度梯度精密测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种混凝土结构温度梯度精密测试装置，其特征在于：包括固定杆(1)以及通过组合齿轮与固定杆(1)呈夹角连接的转动杆(2)，组合齿轮包括与转动杆(2)端部进行固定的从动齿轮(4)以及活动安装在固定杆(1)上能带动从动齿轮(4)转动的主动齿轮(3)，从动齿轮(4)的上表面固定有指针(5)，固定杆(1)的端部安装有延伸至从动齿轮(4)的外周，用于配合指针(5)显示转动杆(2)与固定杆(1)夹角度数的刻度盘(6)；所述的转动杆(2)上安装有若干个温度传感器(9)，温度传感器(9)通过导线(10)连接传感器机箱；

所述的刻度盘(6)与固定杆(1)通过暗槽可拆卸式连接；所述的固定杆(1)上安装有能够卡入主动齿轮(3)的齿槽用于限定已调整位置的定位销(8)。

2.根据权利要求1所述的混凝土结构温度梯度精密测试装置，其特征在于：所述的刻度盘(6)为半圆形，刻度盘(6)的直径边与固定杆(1)垂直，所述的指针(5)与转动杆(2)相垂直，且指针(5)安装于从动齿轮(4)的上表面圆心。

3.根据权利要求1所述的混凝土结构温度梯度精密测试装置，其特征在于：所述的主动齿轮(3)上设置有用于带动其转动的转臂(7)。

4.一种使用如权利要求1所述混凝土结构温度梯度精密测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：A.检查温度传感器(9)与导线(10)工作是否正常，确认正常之后将温度传感器(9)间隔安装在转动杆(2)上，所述温度传感器(9)的横向间距通过下式计算：b'＝b cosα；式中，b为转动杆(2)上相邻温度传感器(9)的固定间距；b'为相邻温度传感器(9)的横向间距；α为转动杆(2)转动的角度；B.将从动齿轮(4)与转动杆(2)的端部进行固定，沿着混凝土温度梯度变化方向设置固定杆(1)，并将固定杆(1)与转动杆(2)铰接，固定杆(1)上活动安装能带动从动齿轮(4)转动的主动齿轮(3)，在从动齿轮(4)的上表面固定指针(5)，固定杆(1)的端部安装延伸至从动齿轮(4)的外周的刻度盘(6)；所述的刻度盘(6)与固定杆(1)通过暗槽可拆卸式连接；C.通过拟采用的精密测点数量n、混凝土壁厚h以及转动杆上传感器的间距b来计算需要转动的角度α；D.通过转动固定杆(1)上的主动齿轮(3)，经从动齿轮(4)带动安装有温度传感器(9)的转动杆(2)旋转，观察刻度盘(6)上的指针读数，当角度达到要求时，固定主动齿轮(3)，使转动杆(2)的位置固定；E.将温度传感器(9)通过导线(10)连接传感器机箱；F.浇筑混凝土，将温度传感器(9)埋置在混凝土结构中；G.通过传感器机箱提取各测点温度，将温度数据整理分析，绘制温度分布曲线，得到该时刻下混凝土温度场的分布；通过收集多个时间点的各测点温度，得到各个时间点下混凝土体内的温度场的分布情况。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于：步骤E中将各温度传感器(9)通过导线(10)连接传感器机箱后，测试所有温度传感器(9)是否工作正常，发现问题后及时替换。

6.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于：转动杆(2)上相邻温度传感器(9)的固定间距b为3cm，相邻温度传感器(9)的横向间距b'为3cosαcm。