[发明专利]混凝土预制构件的智能振捣装置及方法

说明书

本发明涉及一种混凝土预制构件的智能振捣装置及方法，该方法包括如下步骤：于预制构件的模板的外表面间隔的设置振捣器；启动振捣器，获取初始激励信号；采集预制构件的模板的内表面的初始响应信号；建立传递函数；在进行振捣的过程中，采集混凝土表面的实时响应信号，利用实时响应信号和传递函数计算得出下一时刻的激励参数以控制振捣器的运行，利用实时响应信号和当前的激励信号更新传递函数，重复该步骤直至完成振捣。本发明在振捣过程中不断地根据混凝土的振动响应信号反馈调整振捣器的激励参数，让振捣器提供的激振频率与混凝土的骨料的固有频率相接近，此时振动衰减减小，振幅增大，提高了振捣效果。

技术领域

本发明涉及混凝土预制构件生产技术领域，特指一种混凝土预制构件的智能振捣装置及方法。

背景技术

振捣方式是混凝土浇筑质量控制的关键环节，应建立混凝土振捣标准化施工工艺。然而，传统混凝土振捣质量管控主要依靠施工经验，无法根据不同配合比、不同骨料级配进行振捣的精细化控制，会出现由于施工工艺不规范导致的局部漏振、欠振或过振等现象，进而影响混凝土质量。

目前，公路工程中预制箱梁和T梁的混凝土振捣参数确定，通常是凭经验或几组简单试验确定，由于缺乏直观量化标准，会出现振捣效率及效果不及预期的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种混凝土预制构件的智能振捣装置及方法，解决现有的凭经验或简单试验确定的振捣参数缺乏直观量化标准会出现振捣效率及效果不及预期的情况的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种混凝土预制构件的智能振捣方法，包括如下步骤：

于预制构件的模板的外表面间隔的设置振捣器；

设置振捣器的初始激励参数并启动振捣器，获取所述振捣器的初始激励信号；

采集预制构件的模板的内表面的初始响应信号；

利用所述初始响应信号和所述初始激励信号建立传递函数；以及

在向预制构件的模板内浇筑混凝土并对浇筑的混凝土进行振捣的过程中，采集混凝土表面的实时响应信号，利用实时响应信号和传递函数计算得出下一时刻的激励参数以控制振捣器的运行，利用实时响应信号和当前的激励信号更新传递函数，重复该步骤直至完成混凝土的振捣。

本发明采用模板外侧设置振捣器的方式进行混凝土振捣，振动器的激励参数根据当前的响应信号和当前的传递函数来确定，且每一次激励与响应之后根据响应信号和激励信号更新传递函数，实现了混凝土振捣过程的控制闭环，在振捣过程中不断地根据混凝土的振动响应信号反馈调整振捣器的激励参数，让振捣器提供的激振频率与混凝土的骨料的固有频率相接近，此时振动衰减减小，振幅增大，提高了振捣效果，从而提高了预制构件的质量。

本发明混凝土预制构件的智能振捣方法的进一步改进在于，利用实时响应信号和传递函数计算得出下一时刻的激励参数的步骤包括：

利用实时响应信号计算得出实时响应自功率谱；

从所述实时响应自功率谱中找出最优响应参数；

将所述最优响应参数乘以传递函数从而得到下一时刻的激励参数。

本发明混凝土预制构件的智能振捣方法的进一步改进在于，还包括：

提供传感器，将传感器悬浮于浇筑的混凝土的表面，通过所述传感器采集混凝土表面的振动情况从而得到实时响应信号。

本发明混凝土预制构件的智能振捣方法的进一步改进在于，为每一振捣器配置至少一个传感器，将所述传感器靠近对应的振捣器设置于预制构件模板的内侧，在预制构件的模板内浇筑有混凝土时，让传感器悬浮于混凝土的表面。