CN106769650A - X光测试沥青混凝土路面材料的应用及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了X光测试沥青混凝土路面材料的应用及装置，该方法通过CZT探测器测量进入待测物前的X光的频率和射出待测物的X光的频率，得到射出待测物的X光频率和入射前的X光的频率差值，即为待测物吸收的X光的频率，再通过对已知密度的样品进行同样的测量，得出已知密度的样品对X光频率的吸收值，通过和待测物对X光吸收值对比，可得到待测物的密度值。同时本发明采用该方法，公开了三种密度测量装置，分别可以对沥青路面表层材料和沥青路面深度不同的材料的密度进行检测，本发明提供的密度检测方法原理简单，操作方便，且实用性高。
Description
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，涉及一种沥青混凝土路面材料密度测试装置。
背景技术
密度是沥青混合料的一个很重要的物理指标,它直接决定着沥青混合料的各体积参数以及沥青混凝土路面的压实度。因此它的测定结果的准确性直接影响着沥青路面的稳定性、抗裂性、抗滑性以及耐久性能等路用性能和施工的经济性。有关沥青混合料密度的测定方法有现场钻芯取样法和无损检测法，无损检测不破坏路面，简单省时，受到道路工程施工质量控制者的青睐，常采用核子密度计和无核电磁波密度仪完成检测。
然而无核密度仪受到包括现场洒水等许多条件的影响，采用电磁波测量材料密度过程中，非电接触造成的测量误差使得该方法几乎不具有实用价值。
核子密度仪是采用伽玛放射源测量的密度仪，存在放射源保管问题，而放射源使用和存放需要长期监管，特别是放射源被盗和丢失造成的社会问题使得该类仪器给用户带来不必要的麻烦。用X-光测量材料密度快速方便，不存在放射源保管问题，但是要获得稳定计量输出的X-光源需要昂贵的电源来控制X-光管，为实际应用带来困难。
而采用脉冲电源的X光管作为测量光源，由于光源频率不稳，造成测量误差很大，数据几乎不能采用。
发明内容
为了克服现有的沥青道路密度检测方法中，容易受到洒水等环境影响、测量误差大和放射源保管复杂的问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
X光用于测试沥青混凝土路面材料的应用。
所述的应用，包括以下步骤：
步骤1，获取一束一定频率的X光，将其入射于待测路面材料中，并实时记录一组入射前X光的频率和出射后X光的频率；
步骤2，重复步骤1，获取多组入射前X光的频率和出射后X光的频率，并计算每一组入射前X光的频率和出射后X光频率的差值，计算该多组差值的平均值，得到待测路面材料的X光平均吸收值；
步骤3，获取多个已知密度的样品材料，重复步骤1和步骤2，得到样品材料的X光平均吸收值；
步骤4，将步骤2得到的待测路面材料的X光平均吸收值和步骤3得到的样品材料的X光平均吸收值作对比，得出待测路面材料的密度。
一种利用X光测试沥青混凝土路面材料的装置，包括X光源发生装置、X光通道和X光接收装置，X光发生装置用来产生X光束；X光束通过X光通道入射于沥青混凝土路面材料中，X光接收装置用来接收从沥青混凝土路面材料出射的X光。
一种利用X光测试沥青混凝土路面材料的装置，还包括铅室，在铅室的底部设有一个铅板，X光通道包括X光出口通道和X光入口通道，X光出口通道和X光入口通道设置在铅板上；
X光接收装置包括探测器A和探测器B，探测器A和探测器B分别设置在X 光入口通道口和X光出口通道处，X光源发生装置在探测器A上部。
一种利用X光测试沥青混凝土路面材料的装置，包括铅室，X光源发生装置包括伸缩杆，伸缩杆设置在铅室内，X光接收装置包括探测器A和探测器B，所述伸缩杆的下端从上到下依次设有X光源发生装置和探测器A，X光通道包括通孔B，通孔B设置在铅室底板上，在铅室内通孔B对应的位置处设有探测器B。
一种利用X光测试沥青混凝土路面材料的装置，包括铅室，在铅室的底部设有X光源发生装置，在X光源发生装置的上方水平设有铅板，X光通道包括通孔1和通孔2，通孔1和通孔2间隔设置在铅板上；X光接收装置包括探测器A和探测器B，探测器A和探测器B分别设置在铅板上方通孔1和通孔2对应的位置。
上述技术方案与传统自复位节点相比，具有以下优点：
1、本发明提供的基于X光的道路沥青密度检测方法和装置，装置结构简单，且对X光源频率没有严格的要求，使得该方法容易实现，成本低，且测量误差小。
2、本发明提供的X光的道路沥青密度检测装置，现场测量方便，采用铅室作为保护罩，停止测量时无放射源存放管的问题。
3、本发明还提供了带伸缩杆式的X光的道路沥青密度检测装置,可以满足道路不同深处的密度检测。
附图说明
图1为本发明的X光用于测试沥青混凝土路面材料的应用的流程图；
图2为本发明的路面表层密度测量装置示意图；
图3为本发明的路面不同深度处的密度测量装置示意图；
图4为本发明装置在测量路面不同深度处密度示意图；
图5为本发明的不同材料的密度检测装置；
图6、图7、图8均为采用本发明所述的方法和装置测得X光进入待测物前和出射待测物后的X光频率的变化的平均值；
图中各符号表示：1-铅室，2-探测器B，3-铅板，4-X光出口通道，5-X光入口通道，6-路面，7-探测器A，8-X光发生装置，9-伸缩杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1为本发明的X光用于测试沥青混凝土路面材料的应用的流程图，包括以下步骤：
步骤1，获取一束一定频率的X光，将其入射于待测路面材料中，并实时记录一组入射前X光的频率和出射后X光的频率；
步骤2，重复步骤1，获取多组入射前X光的频率和出射后X光的频率，并计算每一组入射前X光的频率和出射后X光频率的差值，计算该多组差值的平均值，得到待测路面材料的X光平均吸收值；
步骤3，获取多个已知密度的样品材料，重复步骤1和步骤2，得到样品材料的X光平均吸收值；
步骤4，将步骤2得到的待测路面材料的X光平均吸收值和步骤3得到的样品材料的X光平均吸收值作对比，得出待测路面材料的密度。
上述方法基于不同密度的材料对X光的频率的吸收值不同的原理，通过CZT探测器测量进入待测物前的X光的频率和射出待测物的X光的频率，得到射出待测物的X光频率和入射前的X光的频率差值，即为待测物吸收的X光的频率，再通过对已知密度的样品进行同样的测量，得出已知密度的样品对X光频率的吸收值，通过和待测物对X光吸收值对比，可得到待测物的密度值。
一种利用X光测试沥青混凝土路面材料的装置，包括X光发生装置、X光通道和X光接收装置，X光发生装置用来产生X光束；X光束通过X光通道入射于沥青混凝土路面材料中，X光接收装置用来接收从沥青混凝土路面材料出射的X光。
如图2为本发明的路面表层密度测量装置示意图，在铅室1的底部设有一个铅板3，在铅板上对称设有X光出口通道4和X光入口通道5；铅室内X光入口通道口5处设有探测器A7，铅室内X光出口通道4处设有探测器B2，在探测器A7上方设有X光源发生装置8。
如图3为本发明的路面不同深度处的密度测量装置示意图，在铅室1内竖直设有一个伸缩杆9，在铅室1底部伸缩杆9对应的位置设有通孔A，在伸缩杆的下端从上到下依次设有X光源发生装置和探测器A7；在铅室底板上设有通孔B，在铅室内通孔B对应的位置处设有探测器B2。
如图5为本发明的不同材料的密度检测装置，包括铅室1，在铅室1的底部设有X光源发生装置8，在光源发生装置的上方水平设有铅板3，在铅板3上间隔设置有通孔1和通孔2，在铅板上方通孔1和通孔2对应的位置分别设置有探测器A7和探测器B2。
其中，在铅室的外部设置有显示装置，显示装置和铅室内部的探测器相连，可以方便的读取X光的频率值。
其中，所述的探测器选用CZT探测器。
如图6、图7和图8为采用本本发明所述的方法和装置测得X光进入待测物前和出射待测物后的X光频率的变化的平均值，图中的样品即待测物。选取相同频率的X光束，用同样的方法测定已知密度材料对X光频率的吸收值，做 成一个密度和X吸收值的对照表，然后通过将待测物对X光的吸收值和对照表进行比对，得出待测物的密度值。
Claims (6)
1.X光测试沥青混凝土路面材料的应用。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取一束一定频率的X光，将其入射于待测路面材料中，并实时记录一组入射前X光的频率和出射后X光的频率；
步骤2，重复步骤1，获取多组入射前X光的频率和出射后X光的频率，并计算每一组入射前X光的频率和出射后X光频率的差值，计算该多组差值的平均值，得到待测路面材料的X光平均吸收值；
步骤3，获取多个已知密度的样品材料，重复步骤1和步骤2，得到样品材料的X光平均吸收值；
步骤4，将步骤2得到的待测路面材料的X光平均吸收值和步骤3得到的样品材料的X光平均吸收值作对比，得出待测路面材料的密度。
3.一种利用X光测试沥青混凝土路面材料的装置，其特征在于，包括X光源发生装置、X光通道和X光接收装置，所述的X光发生装置用来产生X光束；所述的X光束通过X光通道入射于沥青混凝土路面材料中，所述的X光接收装置用来接收从沥青混凝土路面材料出射的X光。
4.一种如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括铅室(1)，在铅室(1)的底部设有一个铅板(3)，所述的X光通道包括X光出口通道(4)和X光入口通道(5)，所述的X光出口通道(4)和X光入口通道(5)设置在铅板上；
所述的X光接收装置包括探测器A(7)和探测器B(2)，所述的探测器A(7)和探测器B(2)分别设置在X光入口通道口(5)和X光出口(4)通道处，所述的X光源发生装置在探测器A(7)上部。
5.一种如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括铅室(1)，所述的X光源发生装置包括伸缩杆，所述的伸缩杆设置在铅室内，所述的X光接收装置包括探测器A(7)和探测器B(2)，所述伸缩杆的下端从上到下依次设有X光源发生装置和探测器A(7)，所述的X光通道包括通孔B，所述的通孔B设置在铅室底板上，在铅室内通孔B对应的位置处设有探测器B(2)。
6.一种如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括铅室，在铅室的底部设有X光源发生装置，在X光源发生装置的上方水平设有铅板，所述的X光通道包括通孔1和通孔2，所述的通孔1和通孔2间隔设置在铅板上；
所述的X光接收装置包括探测器A和探测器B，所述的探测器A和探测器B分别设置在铅板上方通孔1和通孔2对应的位置。
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