CN104990838B - 沥青针入度仪的校准装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青针入度仪的校准装置及方法，克服现有技术中的沥青针入度仪的校准技术无法对位移测量装置和计时装置是否同时触发进行校准的缺陷。该校准装置包括：设置在底座平台上的滑轨；安装在滑轨上的楔形滑块；对楔形滑块在滑轨上的滑动进行测距的测距仪；以及对楔形滑块在滑轨上的滑动进行自动计时的计时器。本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置采用嵌入式多通道集成测量技术，实现了位移测量装置和计时装置的同时校准，从原理上保证了沥青针入度仪能够真实反映沥青的稠度，克服了现有沥青针入度仪的校准装置的天然缺陷。

Description

沥青针入度仪的校准装置及方法

技术领域

本发明涉及仪器设备的校准技术，尤其涉及一种沥青针入度仪的校准装置及方法。

背景技术

沥青针入度是沥青主要质量指标之一，反映了沥青的流变学性质，表示沥青软硬程度和稠度的指标。针入度按照国家标准《沥青针入度测定法》(GBT 4509-2010)规定的测量方法进行测定，以标准针在一定荷载、温度、时间内直穿入沥青试样的深度来表示，以0.1毫米(mm)为单位。

沥青针入度仪是测量针入度的主要仪器。沥青针入度仪适用于测定道路石油沥青、聚合物改性沥青针入度以及液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。沥青针入度仪主要包括位移测量装置以及计时装置等。位移测量装置如针连杆的垂直位移和计时装置读出的时间间隔，是沥青针入度测量的重要指标，该两项指标的测值准确才能确保针入度值可靠。

部分沥青针入度仪通过分别解决位移测量装置和计时装置的校准等方式，来确保测值的准确性。但部分沥青针入度仪在位移测量装置启动的同时不能及时触发计时装置，存在计时装置启动滞后的现象。这部分沥青针入度仪测得的时间间隔并不准确，从而针入度值也不准确。

利用测定装置对沥青针入度仪进行测定时，先慢慢放下针连杆，使针尖刚刚接触到试样的表面时拉下针入度仪的活杆，使活杆与针连杆顶端相接触，此时调节针入度仪上的表盘读数指零或归零。在规定时间内快速释放针连杆，同时启动秒表或计时装置，使标准针自由下落穿入沥青试样中，到规定时间使标准针停止移动。再次拉下活杆，使活杆与针连杆顶端相接触，此时表盘指针的读数即为试样的针入度。

本发明的发明人在对现有技术进行研究时，发现现有技术存在如下一些不足。

现有技术对沥青针入度仪的校准，仅能分别单独地对位移测量装置和计时装置进行校准，但无法对位移测量装置和计时装置是否同时触发进行校准。也就是说，现有的沥青针入度仪的校准不能确保沥青针入度仪在针连杆开始降落的同时计时装置开始计时。这就容易导致针连杆的降落与计时装置的计时并不同步，因而沥青针入度的测量值仍然不够准确，不能真实地反映沥青的稠度。因此，现有的沥青针入度仪的校准装置存在着固有的天然缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的沥青针入度仪的校准技术无法对位移测量装置和计时装置是否同时触发进行校准的缺陷。

本发明首先提供了一种沥青针入度仪的校准装置，用于对沥青针入度仪进行校准，该沥青针入度仪包括有底座平台，其特征在于，该校准装置包括：设置在所述底座平台上的滑轨；安装在所述滑轨上的楔形滑块；对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动进行测距的测距仪；以及对所述楔形滑块在所述滑轨上的所述滑动进行自动计时的计时器。

优选地，该装置包括：显示器，显示所述测距仪测量获得的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离，和/或所述计时器记录的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间。

优选地，所述楔形滑块位于所述沥青针入度仪的针连杆的下方，所述楔形滑块的斜面朝向所述针连杆。

优选地，该装置包括：比较器，根据预设对应关系，对所述测距仪测量获得的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离与所述沥青针入度仪中位移测量装置测量的所述针连杆的移动距离进行比较。

优选地，所述比较器对所述计时器记录的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间与所述沥青针入度仪中计时装置记录的所述针连杆的移动时间进行比较。

优选地，所述测距仪设置在所述楔形滑块的侧方或所述楔形滑块的下方。

优选地，所述滑轨为可调平式滑轨和/或带阻尼滑轨。

本发明还提供了一种沥青针入度仪的校准方法，用于对沥青针入度仪进行校准，该沥青针入度仪包括有针连杆和底座平台，其特征在于，该方法包括：将滑轨水平放置于所述底座平台上；将楔形滑块放置在所述滑轨上；将所述针连杆的末端放置在所述楔形滑块的斜面上；松开所述针连杆时，自动对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动进行距离测量和时间记录。

优选地，该方法包括：根据预设对应关系，对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离与所述沥青针入度仪中位移测量装置测量的所述针连杆的移动距离进行比较。

优选地，该方法包括：对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间与所述沥青针入度仪中计时装置记录的所述针连杆的移动时间进行比较。

与现有技术相比，本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置采用嵌入式多通道集成测量技术，实现了位移测量装置和计时装置的同时校准，从原理上保证了沥青针入度仪能够真实反映沥青的稠度，克服了现有沥青针入度仪的校准装置的天然缺陷。本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置采用显示器，直观实时地显示位移与时间的对应关系以及针入度测量结果，提高了校准过程的直观程度，提高了校准装置的实用性。本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置利用楔形滑块将针连杆的垂直位移转换成水平位移，有效避免了针连杆与底座之间的碰撞损伤的可能性。本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置利用阻尼滑轨，减缓了针连杆自由落体的速度，使得位移测量装置的距离测试更容易被捕捉，进一步提高了校准的准确性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本发明实施例的附图与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，但并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置的构造示意图。

图2为本发明另一实施例的沥青针入度仪的校准装置的构造示意图。

图3为本发明再一实施例的沥青针入度仪的校准装置的构造示意图。

图4为本发明实施例的沥青针入度仪的校准方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，附图所示出的本发明实施例的方法所包含的步骤，可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然本发明实施例的方法在所示的流程图中体现出了本发明的技术方案在执行时的一定的逻辑顺序，但通常而言，该逻辑顺序仅限于通过该流程图所示出的实施例。在本发明的另一些实施例中，本发明的技术方案的逻辑顺序也可以以不同于附图所示的方式来实现。

本发明的发明人在对现有技术进行研究时，还发现现有的沥青针入度仪的校准技术，不能实时直观地显示位移测量装置和计时装置的测试数据。并且，对位移测量装置进行校准的过程中，量块移走的瞬间针连杆即开始自由落体运动，这一过程也容易造成针连杆与底座之间的碰撞损伤。

对沥青针入度仪的校准自2006年已有相关的规定，JJG(交通)067-2006《道路石油沥青针入度实验仪》中规定了沥青针入度仪位移测量装置的检定和时控装置的检定。总结现有技术的实现方案，主要包括对位移测量装置的校准和对计时装置的校准。

在位移测量装置的校准过程中，目测检查分度值，将底座平台调整至水平状态，在底座平台上放置一合适的量块作为测量基准，在针连杆和基准量块之间分别放入1.00mm、5.00mm、10.00mm、20.00mm、40.00mm五种等量块，按下针连杆释放按钮，使量块自由落下，分别记录位移测量装置所显示的位移示值，计算位移示值与量块长度的最大允许误差。

在计时装置的校准过程中，时间示值误差用秒表检定仪进行60秒(s)测量。启动秒表检定仪时的同时，启动计时系统，当计时系统达到60s时记录秒表检定仪时间，计算沥青真入度仪计时装置显示的时间与秒表检定仪标准时间的示值误差。

如图1所示，本发明沥青针入度仪的校准装置，主要用于对沥青针入度仪100进行校准，该沥青针入度仪100主要包括有针连杆110、底座平台120，该校准装置主要包括有设置在底座平台120上的滑轨10、安装在滑轨10上可沿着滑轨进行滑动的楔形滑块20、对楔形滑块20的滑动进行测距的测距仪30、对楔形滑块20的滑动进行自动计时的计时器(图中未示出)。楔形滑块20位于针连杆110的下方，楔形滑块20上的斜面朝向针连杆110。沥青针入度仪100上的针连杆110的末端抵在楔形滑块20的斜面上。在沥青针入度仪100上释放针连杆110时，针连杆110在重力的作用下就会向下掉落。而针连杆110的末端又抵在楔形滑块20的斜面上，因此针连杆110向下运动时就会推动楔形滑块20在滑轨10上进行滑动。测距仪30通过对楔形滑块20的滑动进行测距，就可以获得楔形滑块20的移动距离。计时器通过对楔形滑块20的滑动进行计时，就可以获得楔形滑块20的移动时间。需要说明的是，沥青针入度仪100上释放针连杆110直至针连杆110停止移动，针入度仪100上的位移测量装置进行同步的位移测量，针入度仪100上的计时装置进行同步的时间记录。

通过比较测距仪30测量获得的楔形滑块20的移动距离与针连杆110下降距离之间的对应关系，就可以获得针入度仪100上位移测量装置的准确程度。通过比较计时器自动记录的楔形滑块20的移动时间与针入度仪100上的计时装置所记录的时间，就可以获得针入度仪100上计时装置的准确程度。并且，由于校准装置上的测距仪30与计时器，均是自动地对滑块20的移动进行记录，因此通过比较测距仪30测量获得的楔形滑块20的移动距离以及计时器自动记录的楔形滑块20的移动时间，还可以获得针入度仪100上位移测量装置与计时装置响应于针连杆110的下落的同步性。

本发明的校准装置的实施例，还可以包括比较器。该比较器根据预设的楔形滑块在水平方向上的移动距离与针连杆在重力方向上的移动距离之间的对应关系，对测距仪30测量获得的楔形滑块20在滑轨10上的滑动距离与沥青针入度仪100中位移测量装置测量的针连杆110的移动距离进行比较。该预设的对应关系，可以根据楔形滑块20行的斜面相对于水平面之间的角度计算获得。该比较器还对计时器所记录的楔形滑块20在滑轨10上的滑动时间与沥青针入度仪100中计时装置记录的针连杆110的移动时间进行比较。

如图2所示，本发明的校准装置的另一个实施例中，该校准装置还包括显示器40。显示器40与测距仪30及计时装置相连，显示测距仪30所测得的楔形滑块20的滑动距离以及计时装置所记录的楔形滑块20的滑动时间。

显示测距仪30所测得的楔形滑块20的滑动距离，以及显示计时装置所记录的楔形滑块20的滑动时间，可以采用不同的显示器来进行显示，比如一个显示器专门显示测距仪30所测得的楔形滑块20的滑动距离，而另一个显示器专门显示计时装置所记录的楔形滑块20的滑动时间。而且，显示器除了客户独立设置外，还可以与测距仪30、计时装置等相结合。比如，测距仪30具有显示功能，能够独立显示测距仪30所测得的楔形滑块20的滑动距离；以及，计时装置也具有显示功能，能够独立显示计时装置所测得的楔形滑块20的滑动时间。这种情形，相当于显示器40分部分地集成在测距仪30以及计时装置上。

如图1所示，测距仪30设置在滑轨10的侧方，同时也位于楔形滑块20的侧方。这种设置方式，可以在侧面对楔形滑块20的移动进行距离测量。如图3所示，本发明的另一个实施例中，测距仪31设置在滑轨10的下方，同时，测距仪30也位于楔形滑块20的下方。这种设置方式，可以在下方对楔形滑块20的移动进行距离测量。

需要说明的是，图3所示实施例中，与图2所示实施例中相同结构和/或功能的结构或部件，采用相同的附图标记进行表明。

本发明的实施例中，滑轨10为可调平式滑轨。这样，当针入度仪100的底座平台120不水平时，可以对滑轨的水平程度进行调整，来保证针入度仪在重力作用下的运动与楔形滑块20在水平方向上滑动的对应关系是准确的。

本发明的实施例中，滑轨10为带阻尼滑轨。这样，可以限制楔形滑块20在滑轨10上的滑动速度，从而间接限定针入度仪在重力作用下的运动速度。

在利用本发明实施例的校准装置对沥青针入度仪进行校准时，首先调平沥青针入度仪的底座平台120。然后将可调平式带阻尼滑轨放置于底座平台120上，并对可调平式带阻尼滑轨进行水平调节，保证楔形滑块20后续是水平地在可调平式带阻尼滑轨上进行滑动。然后，将楔形滑块20放置于可调平式带阻尼滑轨上。在启动测距仪以及计时器等工具之后，将针入度仪上的针连杆的末端放置在楔形滑块20的斜面靠近顶端的位置上，就可以进行针入度仪的校准了。

在将针入度仪上的针连杆松开之后，针连杆会在重力的作用下竖直向下运动，从而推动楔形滑块20在可调平式带阻尼滑轨进行滑动。同时，测距仪以及计时器，就会自动地对楔形滑块20在可调平式带阻尼滑轨的滑动进行距离测量和时间记录。

在针连杆停止向下运动时，楔形滑块20就会停止在可调平式带阻尼滑轨上的滑动。同时，测距仪以及计时器，就会自动地停止对楔形滑块20在可调平式带阻尼滑轨的滑动进行距离测量和时间记录。

通过测距仪以及计时器的记录，分别可以获得楔形滑块20在可调平式带阻尼滑轨的滑动的距离和时间。

在将针入度仪上的针连杆松开之后，针入度仪上的位移测量装置同样也会对针连杆在竖直方向上的运动进行位移测量，同时，针入度仪上的计时装置同样也会对针连杆在竖直方向上的运动进行时间记录。

通过比较校准装置上的测距仪与针入度仪上位移测量装置各自所记录的位移，就可以对针入度仪上的位移测量装置进行校准。同理，通过比较校准装置上的计时器与针入度仪上的计时装置各自所记录的时间，就可以对针入度仪上的计时装置进行校准。

本发明实施例的校准装置，采用嵌入式多通道集成测量技术，实现了针入度仪上的位移测量装置和计时装置的同时校准，确保了沥青针入度仪测试结果的准确性。本发明实施例的校准装置，采用显示器直观实时地显示滑块的位移、以及滑块位移与时间的同步关系，还可以直观显示针入度的测量结果。

本发明实施例的沥青针入度仪的校准方法，用于对沥青针入度仪进行校准，该沥青针入度仪包括有针连杆和底座平台。如图4所示，该方法包括如下步骤。

步骤S410，将滑轨水平放置于沥青针入度仪的底座平台上。

步骤S420，将楔形滑块放置在该滑轨上。

步骤S430，将沥青针入度仪的针连杆的末端放置在该楔形滑块的斜面上。

步骤S440，松开沥青针入度仪的针连杆时，自动对楔形滑块在滑轨上的滑动进行距离测量和时间记录。

本发明另一个实施例的沥青针入度仪的校准方法中，还包括步骤：根据预设对应关系，对楔形滑块在滑轨上的滑动距离与沥青针入度仪中位移测量装置测量的针连杆的移动距离进行比较。据此可以对沥青针入度仪中的位移测量装置的测量准确性进行校准。

本发明再一个实施例的沥青针入度仪的校准方法中，还包括步骤：对楔形滑块在滑轨上的滑动时间与沥青针入度仪中计时装置记录的针连杆的移动时间进行比较。据此可以对沥青针入度仪中的计时装置的测量准确性进行校准。

本发明实施例的沥青针入度仪的校准方法，还请参考前述本发明实施例的沥青针入度仪的校准装置的内容进行参考。

本发明实施例的校准装置及校准方法，利用楔形滑块将针连杆的垂直位移转换成水平位移，消除针连杆与底座之间的碰撞损伤。本发明实施例的校准装置，利用带阻尼滑轨，减缓了针连杆在重力作用下的运动速度，使得针入度仪上的位移测量装置的距离测试更容易被捕捉。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明技术方案而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种沥青针入度仪的校准装置，用于对沥青针入度仪进行校准，该沥青针入度仪包括有底座平台，其特征在于，该校准装置包括：

设置在所述底座平台上的滑轨；

安装在所述滑轨上的楔形滑块；

对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动进行测距的测距仪；以及

对所述楔形滑块在所述滑轨上的所述滑动进行自动计时的计时器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括：

显示器，显示所述测距仪测量获得的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离，和/或所述计时器记录的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述楔形滑块位于所述沥青针入度仪的针连杆的下方，所述楔形滑块的斜面朝向所述针连杆。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置包括：

比较器，根据预设对应关系，对所述测距仪测量获得的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离与所述沥青针入度仪中位移测量装置测量的所述针连杆的移动距离进行比较。

5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，该装置包括：

对所述计时器记录的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间与所述沥青针入度仪中计时装置记录的所述沥青针入度仪的针连杆的移动时间进行比较。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述测距仪设置在所述楔形滑块的侧方或所述楔形滑块的下方。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述滑轨为可调平式滑轨和/或带阻尼滑轨。

8.一种沥青针入度仪的校准方法，用于对沥青针入度仪进行校准，该沥青针入度仪包括有针连杆和底座平台，其特征在于，该方法包括：

将滑轨水平放置于所述底座平台上；

将楔形滑块放置在所述滑轨上；

将所述针连杆的末端放置在所述楔形滑块的斜面上；

松开所述针连杆时，自动对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动进行距离测量和时间记录；

通过比较测量所得的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离与沥青针入度仪的位移测量装置所记录的针连杆下降距离对沥青针入度仪上的位移测量装置进行校准；

通过比较记录的所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间与沥青针入度仪上的计时装置所记录的针连杆下降的时间对针入度仪上的计时装置进行校准。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法包括：

根据预设对应关系，对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动距离与所述沥青针入度仪中位移测量装置测量的所述针连杆的移动距离进行比较。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法包括：

对所述楔形滑块在所述滑轨上的滑动时间与所述沥青针入度仪中计时装置记录的所述针连杆的移动时间进行比较。