[发明专利]自动维卡仪

说明书

本发明提供的自动维卡仪，齐平位置检测装置是一探测板[20]与齐平位置检测开关[15]组成，其中探测板自重与平板面积的比值小于15g/cm²并相对试杆座[1]作铅直方向的滑动连接，齐平位置检测开关当探测板移动到齐平位置时向控制器发送信号，控制器控制释放试杆。所述控制器有螺杆转动角度信号采集单元，控制器通过累计一个时间段的转动角度计算出试杆座在该时间段中相对机架[19]的升降位移值。与现有技术相比，本发明使测针下端与试样表面齐平的确定更加简单可靠，而且省去了易出故障的电子装置，扩大了原材料的选择余地。并且不必使用更加昂贵的非接触式位移传感器，结构简单，尤其是制作成本和使用、维护成本得到大幅下降。

技术领域

本发明涉及的是一种自动维卡仪，是一种用于测定水泥标准稠度用水量、凝结时间的试验装置。

背景技术

水泥标准稠度用水量和凝结时间是指导建筑工程中水泥相关施工的指标，其中：

水泥的标准稠度用水量是指水泥和水均匀拌合后的水泥净浆的稠度为标准稠度时所需的用水量与水泥（干粉）的比例。通过测量规定质量和形状的标准试杆在规定时间内自水泥净浆表面自由沉降的深度来表征水泥净浆的稠度，当测得标准试杆在规定时间内的自由沉降深度为规定深度时，则该水泥净浆的稠度为水泥的标准稠度。如中国国家标准《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2011）规定测定标准稠度的标准试杆其测试端为圆柱状，圆柱部分的直径10mm，试杆总质量300g，当试杆经30s沉入深度为34mm时的稠度为标准稠度。

水泥凝结时间包括初凝时间和终凝时间，用以表征水泥与水拌合后发生凝结的时间变化特性。通过测量规定质量和形状的标准试杆在规定时间内自标准稠度的水泥净浆表面自由沉降的深度来表征该水泥净浆的凝结程度，当测得标准试杆在规定时间内的自由沉降深度达到规定的初凝和终凝深度时，则该水泥净浆的龄期分别为初凝时间和终凝时间，其中龄期是指自水泥净浆加水拌和时刻起到测量时刻所经过的时间。如中国国家标准《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T1346-2011）规定测量凝结时间的标准试杆其测试端为圆柱状，圆柱部分的直径1.13mm，总质量300g，当试杆经30s沉入深度为36mm时的龄期为初凝时间；当试杆经30s沉入深度为0.5mm时的龄期为终凝时间。水泥的凝结过程是一个渐变过程，因此凝结时间的测定需随水泥凝结过程每隔一定的时间进行沉入深度的测量来实现的。如上述中国国家标准GB/T1346-2011规定，临近初凝时间时每隔5min（或更短时间）测量一次，临近终凝时间每隔15min（或更短时间）测量一次。

上述沉入深度的测量是由一种称作维卡仪的测量装置进行的，其测量方法是：先将水泥净浆放入到规定尺寸的容器中，表面抹平作为试样，试样放在维卡仪的测试平台上；再将标准试杆的测试端面放置到水泥净浆的表面，即齐平位置，并处于静止状态；然后平稳释放标准试杆并开始计时，当达到规定的时间后读取标准试杆沉入水凝净浆表面的深度。

目前普遍使用的是人工维卡仪。人工维卡仪的结构包括座架，座架上安装有可上下自由滑动的测试杆。座架上有标尺，测试杆上有与标尺刻度配合的指示标记用于读取试杆沉入的深度。座架上还有作为抓取释放机构的侧向紧定螺钉，拧紧状态将测试杆与座架固定或放松状态任试杆自由沉降。测试杆下端有可更换测试端的机构，测试杆与测试端配合构成标准试杆（或简称试杆），在测试中按需更换不同的测针构成不同用途的标准试杆，有稠度标准试杆和凝结时间标准试杆（在凝结时间测定中使用的标准试杆因测试端的直径较小故也称测针）。由于终凝时间的规定沉入深度为0.5mm，为了观察方便原因，专门设计了一种终凝测针，终凝测针是在初凝测针的基础上在针端加了一个环状物，环状物下端面与测针端面的高度差为0.5mm，这样如果测试时观察到试样表面有环印则表示沉入深度超过了0.5mm深度。人工维卡仪还配置有计时用秒表。测试过程全部依靠人工进行。