本发明涉及桥梁工程及建筑结构的辅助生产设备领域，具体涉及一种纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器。
背景技术：
随着土木工程结构技术的发展成熟，想在结构方面取得一定的技术进步已经变得异常艰难，因此目前大量工程师开始转向高性能混凝土材料的研发，以期在混凝土材料的性能提升上寻求结构的进步。目前在高性能混凝土材料的运用上，，纤维增强增韧混凝土成为研究热点，但其也存在一个久攻不破的难题，即混凝土中纤维分布/取向杂乱且不好调整，而在某些构件中，如：受拉构件中，只有与构件受拉方向平行的纤维才可起到良好的抗拉作用，与构件受拉方向垂直的纤维则基本上起不到辅助受力作用而被浪费，纤维费用往往昂贵；另外目前纤维混凝土的现场运用并不多见，大多都处于实验室研究阶段，而许多实验热衷于研究纤维分布/取向对基材受力性能的影响，但都受困于纤维分布/取向的控制，因此，本发明致力于纤维水泥基材料实验的过程中纤维分布/取向的控制，但不限于实验，也可用于实际工程中纤维取向的控制。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，能按照浆液的粘稠度选择合适的振动频率，能缓慢地保持水平和直线的沿理想的纤维取向方向进行滑动，防止了梳理过程的纤维结团或孔隙等缺陷的产生，以解决背景技术中提到的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，包括手柄、刷头、振动器、电源、单片机、多频按钮和多个指示灯，所述刷头上均匀设置有多个钢刷，所述手柄包括手持壳体，所述振动器、电源和单片机均安装在所述手持壳体内，所述多频按钮和指示灯均安装在所述手持壳体的外壁上，所述振动器的第一端与所述刷头可拆卸连接，所述振动器的第二端与所述电源通过导线连接，所述多频按钮的输出端与所述单片机的输入端连接，所述振动器和所述指示灯与所述单片机的输出端连接。
进一步地，所述振动器的第一端设有震动传导棒，所述刷头上设有用于安装所述震动传导棒的卡扣。
进一步地，所述手持壳体内设有稳定塞，所述稳定塞安装在所述震动传导棒的周缘。
进一步地，所述手持壳体设有电池安装盒，所述电源安装在所述电池安装盒内。
进一步地，所述电池安装盒与所述手持壳体的内壁之间设有固定柱。
进一步地，所述手持壳体的末端设有充电接口。
进一步地，所述振动器和所述单片机之间通过振动驱动电路连接，所述电源连接有电池充放管理电路，所述电池充放管理电路连接dc-dc电源模块，所述电池充放管理电路与外部电源输入连接。
本发明的有益效果是：
本发明的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其刷头的前端尺寸可与常规国家或行业标准试验中试块或构件模具的尺寸配套，也可根据特殊要求定制，刷头的后端可拆卸地安装于震动器端头，以便于更换；将刷头垂直插入钢浇筑并初步振捣密实的水泥基浆液中，按照浆液的粘稠度并通过单片机控制振动器选择合适的振动模式，将刷头及其钢刷缓慢地保持水平和直线的沿理想的纤维取向方向进行缓慢滑动，便能防止梳理过程的纤维结团或孔隙等缺陷的产生，按此步骤重复2～3次便可将纤维取向的方向调整为理想方向，使用结束后立即清洗刷头，以便下次使用即可。本发明不仅可以应用于实验，还可应用于实际工程中纤维取向的控制。
附图说明
图1为本发明纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器的整体结构示意图；
图2为本发明纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器的剖视图；
图3为本发明刷头的结构示意图；
图4为本发明的振动器的控制原理框图；
图中，1-手柄，101-手持壳体，102-充电接口，2-刷头，3-振动器，4-电源，5-单片机，6-多频按钮，7-指示灯，8-钢刷，9-震动传导棒，10-卡扣，11-稳定塞，12-电池安装盒，13-固定柱。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
请参照图1-2，一种纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，包括手柄1、刷头2、振动器3、电源4、单片机5、多频按钮6和多个指示灯7，所述刷头2上均匀设置有多个钢刷8，所述手柄1包括手持壳体101，所述振动器3、电源4和单片机5均安装在所述手持壳体101内，所述多频按钮6和指示灯7均安装在所述手持壳体101的外壁上，所述振动器3的第一端与所述刷头2可拆卸连接，所述振动器3的第二端与所述电源4通过导线连接，所述多频按钮6的输出端与所述单片机5的输入端连接，所述振动器3和所述指示灯7与所述单片机5的输出端连接。
本发明的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其刷头2的前端尺寸可与常规国家或行业标准试验中试块或构件模具的尺寸配套，也可根据特殊要求定制，刷头2的后端可拆卸地安装于震动器端头，以便于更换；将刷头2垂直插入钢浇筑并初步振捣密实的水泥基浆液中，按照浆液的粘稠度并通过单片机5控制振动器3选择合适的振动模式，将刷头2及其钢刷8缓慢地保持水平和直线的沿理想的纤维取向方向进行缓慢滑动，便能防止梳理过程的纤维结团或孔隙等缺陷的产生，按此步骤重复2～3次便可将纤维取向的方向调整为理想方向，使用结束后立即清洗刷头2，以便下次使用即可。
请参照图2-3，所述振动器3的第一端设有震动传导棒9，所述刷头2上设有用于安装所述震动传导棒9的卡扣10。
本发明振动器3第一端的震动传导棒9，震动传导棒9通过刷头2上的卡扣10可拆卸地安装在所述刷头2上，以便于更换零件及维修。
所述的钢刷8采用高韧性的钢刷8，钢刷8安装于刷头2上，刷头2内含有卡扣10，可通过震动传导棒9稳定接收到振动器3的振频，刷头2通过尾端卡口安装于震动传导棒9上，刷头2中间设有一定弯折角度，以方便手持操作。
请参照图2，所述手持壳体101内设有稳定塞11，所述稳定塞11安装在所述震动传导棒9的周缘。
本发明的手持壳体101内设有的稳定塞11安装在所述震动传导棒9的周缘，起到支撑震动传导棒9的作用。
请参照图2，所述手持壳体101设有电池安装盒12，所述电源4安装在所述电池安装盒12内。
本发明手持壳体101设有的电池安装盒12用以安装电源4，防止调整器震动过程中引起电源4的松动，保证设备稳定运行。
请参照图2，所述电池安装盒12与所述手持壳体101的内壁之间设有固定柱13。
本发明的电池安装盒12与手持壳体101的内壁之间设有的固定柱13，用于支撑及稳固电池安装盒12，防止电池安装盒12松动，保证设备稳定运行。
请参照图2，所述手持壳体101的末端设有充电接口102。
本发明通过充电接口102为供电装置即电源4供电，电源4为单片机5和振动器3提供电力。
请参照图4，所述振动器3和所述单片机5之间通过振动驱动电路连接，所述电源4连接有电池充放管理电路，所述电池充放管理电路连接dc-dc电源4模块，所述电池充放管理电路与外部电源4输入连接。
本发明的单片机5可选择低功耗ms430f149单片机5作，用以检测开关按钮信号，根据多频按钮6执行相应的震动器频率与振幅控制，并将相关状态以某处的led指示灯7作为显示，震动器驱动电路主要用于调节震动器的频率与振幅，由单片机5控制其输出的电压及电流大小。电池充放电管理电路负责当有外部电源4输入时，启动外部电源4供电模式，同时也给锂电池充电，当无外部电源4输入时，启动电池供电模式dc-dc电源4模块负责将锂电池输出的电压转换成系统需要的电压，如：单片机5所需的3.3v， 5v以及其他电压。
本发明的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，工作过程是：
按照试验要求选择刷头2，刷头2安装于振动器3前端，扣紧，然后将钢刷8垂直插入钢浇筑并初步振捣密实的水泥基浆液中，按照浆液的粘稠度使振动器3选择合适的振动模式，将刷头2及其钢刷8缓慢地保持水平和直线的沿理想的纤维取向方向进行缓慢滑动，便能防止梳理过程的纤维结团或孔隙等缺陷的产生，按此步骤重复2-3次便可调整纤维取向的方向为理想方向，使用结束后立即清洗刷头2，以便下次使用。其中震动频率由单片机5发出指令，振动器3按指令频率发出震动，并通过震动传导棒9传导到刷头2，期间由卡扣10以保证传导质量，由振动器3稳定塞11和固定柱13保证设备稳定运行。
具体地，振动器3的震动频率的控制过程是：
短按多频按钮6后可启动低频震动模式，代表仪器开启，随后每一次短按多频按钮6都将提升一次震动频率，至所设置频率达最高后，再次短按多频按钮6则循环至最低频率。开启后无论任何频率下长按多频按钮6后仪器可关闭。
具体地，单片机5可检测多频按钮6按下并弹起的时间来判定是何种控制命令：
当检测到长按开关信号时，如果当前系统未开机，则进行开机并启动低频1级震动，打开指示灯71，否则就进行关机，停止震动，关闭指示灯71。
当检测到短按开关信号时，如果当前系统未开机，则不理会，否则在当前震动频率基础上增加一级，并切换到对应的指示灯7，使其亮起，如果当前已经是最高级震动了，则调整到低频1级震动，如此反复循环。
优选地，该震动频率分为5个等级，分别为低频1级震动、低频2级震动、中频震动、高频1级震动、高频2级震动，每级震动都有一个对应的指示灯7用于显示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
1.一种纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：包括手柄(1)、刷头(2)、振动器(3)、电源(4)、单片机(5)、多频按钮(6)和多个指示灯(7)，所述刷头(2)上均匀设置有多个钢刷(8)，所述手柄(1)包括手持壳体(101)，所述振动器(3)、电源(4)和单片机(5)均安装在所述手持壳体(101)内，所述多频按钮(6)和指示灯(7)均安装在所述手持壳体(101)的外壁上，所述振动器(3)的第一端与所述刷头(2)可拆卸连接，所述振动器(3)的第二端与所述电源(4)通过导线连接，所述多频按钮(6)的输出端与所述单片机(5)的输入端连接，所述振动器(3)和所述指示灯(7)与所述单片机(5)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：所述振动器(3)的第一端设有震动传导棒(9)，所述刷头(2)上设有用于安装所述震动传导棒(9)的卡扣(10)。
3.根据权利要求2所述的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：所述手持壳体(101)内设有稳定塞(11)，所述稳定塞(11)安装在所述震动传导棒(9)的周缘。
4.根据权利要求1所述的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：所述手持壳体(101)设有电池安装盒(12)，所述电源(4)安装在所述电池安装盒(12)内。
5.根据权利要求4所述的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：所述电池安装盒(12)与所述手持壳体(101)的内壁之间设有固定柱(13)。
6.根据权利要求1所述的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：所述手持壳体(101)的末端设有充电接口(102)。
7.根据权利要求1所述的纤维水泥基材料的纤维分布取向调整控制器，其特征在于：所述振动器(3)和所述单片机(5)之间通过振动驱动电路连接，所述电源(4)连接有电池充放管理电路，所述电池充放管理电路连接dc-dc电源(4)模块，所述电池充放管理电路与外部电源(4)输入连接。
技术总结