1.一种混凝土干湿循环耐久性试验设备,其特征在于,包括:
桶体(1),所述桶体(1)用于各组件的安装;
搅拌组件(2),所述搅拌组件(2)设置于所述桶体(1)内,所述搅拌组件(2)用于对装有混凝土试块浸泡溶液的桶体(1)进行搅拌并保证所述桶体(1)内的溶液浓度均一稳定,且所述搅拌组件呈间歇性运转;
检测组件(3),所述检测组件(3)设置于所述桶体(1)内,所述检测组件(3)用于对装有混凝土试块浸泡溶液的所述桶体(1)内的混合溶液的温度以及浓度参数进行实时检测,并对桶体内空气的温度与湿度进行实时检测;
双向抽水装置(4),所述双向抽水装置(4)设置于所述桶体(1)之间,所述双向抽水装置(4)用于实现两所述桶体(1)内的干湿循环,并保证混凝土试块的干湿循环试验;
控制系统,所述控制系统连接所述搅拌组件(2)与所述检测组件(3),所述控制系统用于对混凝土干湿耐久性的全流程进行把控并监督;
所述检测组件(3)包括温度传感器(31)与湿度传感器(32)以及浓度传感器(33),所述温度传感器(31)设置于所述桶体(1)内,所述温度传感器(31)沿着所述桶体(1)内壁滑动设置,所述温度传感器(31)用于对桶体(1)内不同位置的混合溶液进行温度检测以及所述桶体(1)的空气温度进行检测,所述湿度传感器(32)设置于所述桶体(1)内,所述湿度传感器(32)沿着装有溶液的所述桶体(1)内壁滑动设置并对所述桶体(1)内各个位置的空气湿度进行检测,所述浓度传感器(33)设置于所述桶体(1)内且用于对装有溶液的所述桶体(1)内的浸泡混凝土试块的溶液浓度进行监测;
所述双向抽水装置(4)包括:
抽水组件(41),所述抽水组件(41)设置于所述桶体(1)之间,所述抽水组件(41)用于对两个盛放待检测的混凝土试块的桶体(1)内的湿度进行调节;
稳流组件(42),所述稳流组件(42)用于对两桶体(1)内的混合溶液进行收集并保证装有溶液的桶体(1)内的混合溶液对两个盛放待检测的混凝土试块的桶体(1)内的混合溶液处于稳定状态并保证混凝土试块干湿循环耐久试验的稳定进行;
所述抽水组件(41)包括抽水管(411)、抽水泵(412)与固定块(413),所述抽水管(411)连通所述桶体(1),所述抽水泵(412)连接所述抽水管(411),所述抽水泵(412)用于对所述桶体(1)内的混合溶液进行抽取并对两个盛放待检测的混凝土试块的桶体(1)内的湿度进行调节,所述固定块(413)设置于所述抽水泵(412)上,所述固定块(413)用于对抽水泵(412)进行固定;
所述稳流组件(42)包括稳流罐(421)于收集箱(422),所述收集箱(422)设置于所述抽水管(411)上并与所述抽水管(411)连通,所述抽水管(411)与所述抽水泵(412)连通用于对抽水泵(412)抽取的混合溶液进行收集,所述稳流罐(421)设置于所述收集箱(422)上,所述稳流罐(421)与所述收集箱(422)连通,所述稳流罐(421)用于对所述收集箱(422)内的混合溶液进行补充并保证装有溶液的桶体(1)内的混合溶液处于稳定状态,且用于对两个盛放待检测的混凝土试块的桶体(1)内的湿度进行调节;
所述控制系统包括:
微处理器/微控制器:负责处理传感器信号,执行控制算法,以及管理数据通讯;
温湿度传感器与浓度传感器:用于实时监测试验箱内的温度和湿度,保证试验条件的准确性,浓度传感器用于对装有溶液的所述桶体内的浸泡混凝土试块的溶液浓度进行监测;
加热和制冷元件:包括电加热器、制冷压缩机,用于根据需要调节试验箱内的温度;
执行器:包括风扇、阀门,根据控制信号工作,以保持环境条件的稳定;
用户界面:提供直观的操作界面,供用户设置试验参数,包括温度、湿度、溶液浓度、循环次数,并查看实时数据和历史记录;
控制算法模块:根据预设的试验条件和实时监测数据,自动调节加热、制冷和加湿系统的工作状态,确保试验环境的准确性和一致性;
数据管理系统:记录、存储和处理试验过程中产生的大量数据,支持数据分析和报告生成;
所述用户界面包括:
参数设置:允许用户轻松输入或选择试验的基本参数,包括温度范围、湿度范围、干湿循环的次数和周期,以及混合溶液的浓度参数;
实时监控:实时显示当前试验箱内的温度、湿度和其他关键参数,以图表或数字形式呈现;
数据分析与报告:提供数据分析工具,自动生成试验报告,包括图表和关键指标,以便于用户理解试验结果;
历史数据查询:允许用户查询和导出历史试验数据,便于比较和分析;
所述数据分析与报告包括:
数据清洗:删除或更正错误的、不完整的、不一致的和无关紧要的数据;
数据规范化:将数据转换为统一的格式,以便于分析;
异常值检测:识别出异常数据,评估其对分析结果的影响,并决定是否排除;
描述性统计:提供数据的总体描述,包括平均值、中位数、标准差统计量,以及最大值和最小值;
分布分析:分析数据的分布情况,如正态分布、偏态分布;
所述数据管理系统包括:
数据库:提供一个中心化的位置来存储大量的试验数据,包括关系型数据库和非关系型数据库;
数据湖:对于大规模的、非结构化的数据,数据湖能够存储大量原始数据,等待进一步的分析和处理;
数据抽取、转换、加载:从不同来源抽取数据,转换为统一的格式,并加载到数据库中;
数据清洗:识别并更正错误和不一致的数据,确保数据的质量和准确性;
访问控制:确保只有授权用户访问数据,保护数据不被未授权的访问和修改;
数据加密:通过加密技术保护存储和传输中的数据,防止数据泄露;
定期备份:定期备份数据库,以防数据丢失、损坏;
灾难恢复计划:确保在数据中心发生灾难时,提供迅速恢复数据和服务;
数据处理包括对所述传感器收集的数据进行收集并建立数据库,通过将数据库中的数据进行去重,包括:;
其中, 为数据库标准方差, 为单一数据, 为数据偏差, 为数据库数据个数,通过对数据去重根据数据库的标准差结合数据库的信号长度计算数据库的数据通用阈值,根据通用阈值对数据库进行去噪处理,满足阈值要求的数据保留,不满足阈值要求的数据去除;
具体的,所述数据分析与报告包括对数据库中的数据进行清洗处理,将清洗完的数据建立数据矩阵,并根据数据矩阵对数据清洗分类,包括;
其中, 为清洗完后的数据, 为原始数据大小, 为原始数据的最大值, 为原始数据的最小值,通过对数据库中的原始数据进行清洗,将原始数据与最大值以及最小值进行比对并计算得到清洗完的数据进行收集建立新的数据集并比对分析;
具体的,通过对数据分析后的数据库结合控制器对混凝土的干湿循环耐久试验进行操作,包括搭建PID算法对控制器进行实时调整,如下:;
其中, 为控制器输出量, 为比例系数, 为积分系数, 为微分系数, 为比例项输出, 为积分项输出, 为微分项输出,通过PID控制算法对桶体内的搅拌组件与检测组件检测数据进行监控并对桶体内的回路进行安全状态监测并实时反馈,保证了桶体内混凝土干湿耐久的检测符合试验要求并实时调整试验策略。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土干湿循环耐久性试验设备,其特征在于,所述搅拌组件(2)包括搅拌轴(21)与搅拌框(22)以及驱动部,所述搅拌轴(21)设置于所述桶体(1)内,所述搅拌轴(21)与所述桶体(1)转动连接,所述搅拌框(22)设置于所述搅拌轴(21)的端部并位于所述桶体(1)内,所述搅拌框(22)与所述搅拌轴(21)一体转动并对装有混凝土浸泡溶液的桶体(1)内的混合溶液进行混匀处理;
所述驱动部包括蜗轮(23)、蜗杆(24)与驱动电机(25),所述蜗轮(23)与所述搅拌轴(21)的伸出端同轴固定,所述蜗杆(24)呈水平端转动设置于所述桶体(1)上,所述蜗轮(23)与所述蜗杆(24)啮合,所述驱动电机(25)与所述蜗杆(24)的轴端同轴固定。