CN111074835B - 一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备及方法，包括底座，底座的四周设置有挡水板，底座的中部设置有固定卡座和可移动卡座，固定卡座和可移动卡座之间设置有用于模拟路面的试件，试件上冻结有冰层，底座的两端分别设置有第一支架和第二支架，第二支架上通过弹簧连接有推板，第一支架上连接有触碰式报警装置，触碰式报警装置连接至计时器。本发明可测定不同材料、不同厚度冰层、不同微波的化冰效率。

Description

一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备及方法
技术领域
本发明属于道路融雪除冰试验技术领域，具体涉及一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备及方法。
背景技术
冬季道路交通事故频发的主要原因是：路面冰雪覆盖导致的摩擦系数显著降低。为了有效解决这一问题提高行车安全，快速排除路面冰层一直是行业内共同的研究热点问题。目前，解决该问题的方法主要有机械法、化学法、热力法。其中机械法随着除冰机具的不断改进，其效果适用性不断完善，但仍会面临费用大、能耗大等问题。化学法采用融雪剂降低冰雪冰点，撒布便捷，但是融雪剂中盐分对路面具有腐蚀性，容易引发坑槽病害且对周边环境造成污染。热力法采用对道路外部能量进行收集、储存、转化、释放，从而实现路面的融雪除冰。
现有的热力法主要是道路微波融雪除冰技术，一般是在路冰冻黏面失效时对路面冰层进行破碎铲除，但是自微波加热开始至路冰冻黏面失效的所需时间一直没有办法确定，进而无法确定最佳的冰层破碎铲除时间。确定最佳除冰时间不但可以提高冬季道路交通安全，还可以减少能源消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备及方法，以克服现有技术的缺陷，本发明可测定不同材料、不同厚度冰层、不同微波的化冰效率。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备，包括底座，底座的四周设置有挡水板，底座的中部设置有固定卡座和可移动卡座，固定卡座和可移动卡座之间设置有用于模拟路面的试件，试件上冻结有冰层，底座的两端分别设置有第一支架和第二支架，第二支架上通过弹簧连接有推板，第一支架上连接有触碰式报警装置，触碰式报警装置连接至计时器。
进一步地，第一支架和第二支架均为可伸缩支架。
进一步地，第一支架和第二支架均紧贴挡水板的内侧设置。
进一步地，固定卡座位于设置第一支架的一侧，可移动卡座位于设置第二支架的一侧。
进一步地，使用过程中，当冰层冻结在试件上时，推板抵在冰层的一侧，弹簧处于压缩状态。
进一步地，触碰式报警装置位于冰层的另一侧。
进一步地，第二支架与推板之间对称设置有两根弹簧。
进一步地，固定卡座和可移动卡座的高度均低于试件的高度。
一种道路微波除冰路冰分离计时监测方法，将试件与冰层冻结为一体，然后将试件和冰层一起放在底座上，并通过固定卡座和可移动卡座固定，将推板与冰层一侧紧贴，另一端将触碰报警装置对准冰层另一侧，此时弹簧处于压缩状态，然后进行微波加热的同时开启计时器，微波加热过程中试件与冰层接触面冻黏力逐渐减小，当冻黏力小于弹簧的水平加载力时，冰层将被整体推移，直至冰层与触碰报警装置接触发声后，通过计时器记录微波加热至报警发声的时间，即为微波除冰路冰分离最佳时间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明在使用时，将试件与冰层冻结为一体，然后将试件和冰层一起放在底座上，并通过固定卡座和可移动卡座固定，将推板与冰层一侧紧贴，另一端将触碰报警装置对准冰层另一侧，此时弹簧处于压缩状态，然后进行微波加热的同时开启计时器，微波加热过程中试件与冰层接触面冻黏力逐渐减小，当冻黏力小于弹簧的水平加载力时，冰层将被整体推移，直至冰层与触碰报警装置接触发声后，通过计时器记录微波加热至报警发声的时间，即为微波除冰路冰分离最佳时间。本发明突破了原有设备无法测定除冰最佳时间的瓶颈，并且本发明装置通过调整试件的材料、冰层的厚度以及不同微波，可测定不同材料、不同厚度冰层、不同微波的化冰效率。
进一步地，第一支架和第二支架均为可伸缩支架，可根据试件及冰层的厚度进行调节。
进一步地，第二支架与推板之间对称设置有两根弹簧，以保证受力的均匀性。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
图2为本发明装置俯视示意图。
其中，1.触碰式报警装置；2.第一支架；3.冰层；4.试件；5.固定卡座；6.底座；7.推板；8.弹簧；9.第二支架；10.可移动卡座；11.挡水板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明结构作进一步详细说明：
参见图1和图2，一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备，包括底座6，底座6的四周设置有挡水板11，底座6的中部设置有固定卡座5和可移动卡座10，固定卡座5和可移动卡座10之间设置有用于模拟路面的试件4，试件4长150mm，宽和高均可控，固定卡座5和可移动卡座10的高度均低于试件4的高度，试件4上冻结有冰层3，底座6的两端分别设置有第一支架2和第二支架9，第一支架2和第二支架9均为可伸缩支架，第一支架2和第二支架9均紧贴挡水板11的内侧设置，固定卡座5位于设置第一支架2的一侧，可移动卡座10位于设置第二支架9的一侧，第二支架9上通过对称设置的两根弹簧8连接有推板7，第一支架2上连接有触碰式报警装置1，触碰式报警装置1连接至计时器，使用过程中，当冰层3冻结在试件4上时，推板7抵在冰层3的一侧，弹簧8处于压缩状态，触碰式报警装置1位于冰层3的另一侧。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：
一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备，包括横截面为长方形的底座6，底座6上设有一个固定卡座5和一个可移动卡座10，固定卡座5和一个可移动卡座10可以将试件4完全固定在底座6中，并且底座6的两端还分别设有两个可调节高度的垂直伸缩支架，分别为第一支架2和第二支架9，第二支架9上装有水平荷载推进装置，即弹簧8，弹簧8一端固定在第二支架9上，另一端与冰层3的接触面上装有与接触面宽度一致的推板7以确保冰层融化也可完全受水平推力，推板7下部与冰面下部平行。第一支架2上有一根固定横梁，固定横梁自由端安装触碰式报警装置1，触碰式报警装置1位于冰层的另一侧。
底座6为一个凹形立方体，四周凸起部分为挡水板11，用于汇集冰化水。底座6中心段有两个卡座，固定卡座5焊接在底座6上，可移动卡座6可根据试件4大小移动。底座6左右两端分别有两根可伸缩固定式支架，第二支架9上安装有弹簧8及推板7，第一支架2焊接横梁部顶端可安装触碰式报警装置1，在冰层3滑动时触碰到触碰式报警装置1时，计时停止。
将试件4与冰层3冻结为一体，然后将试件4和冰层3一起放在底座6上，并通过固定卡座5和可移动卡座10固定，将推板7与冰层3一侧紧贴，另一端将触碰报警装置1对准冰层3另一侧，此时弹簧8处于压缩状态，然后进行微波加热的同时开启计时器，微波加热过程中试件4与冰层3接触面冻黏力逐渐减小，当冻黏力小于弹簧8的水平加载力时，冰层3将被整体推移，直至冰层3与触碰报警装置1接触发声后，通过计时器记录微波加热至报警发声的时间，即为微波除冰路冰分离最佳时间。

Claims (2)

1.一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备，其特征在于，包括底座(6)，底座(6)的四周设置有挡水板(11)，底座(6)的中部设置有固定卡座(5)和可移动卡座(10)，固定卡座(5)和可移动卡座(10)之间设置有用于模拟路面的试件(4)，试件(4)上冻结有冰层(3)，底座(6)的两端分别设置有第一支架(2)和第二支架(9)，第二支架(9)上通过弹簧(8)连接有推板(7)，第一支架(2)上连接有触碰式报警装置(1)，触碰式报警装置(1)连接至计时器，第一支架(2)和第二支架(9)均为可伸缩支架，第一支架(2)和第二支架(9)均紧贴挡水板(11)的内侧设置，固定卡座(5)位于设置第一支架(2)的一侧，可移动卡座(10)位于设置第二支架(9)的一侧，当冰层(3)冻结在试件(4)上时，推板(7)抵在冰层(3)的一侧，弹簧(8)处于压缩状态；触碰式报警装置(1)位于冰层(3)的另一侧；第二支架(9)与推板(7)之间对称设置有两根弹簧(8)；固定卡座(5)和可移动卡座(10)的高度均低于试件(4)的高度。
2.一种道路微波除冰路冰分离计时监测方法，采用权利要求1所述的一种道路微波除冰路冰分离计时监测设备，其特征在于，将试件(4)与冰层(3)冻结为一体，然后将试件(4)和冰层(3)一起放在底座(6)上，并通过固定卡座(5)和可移动卡座(10)固定，将推板(7)与冰层(3)一侧紧贴，另一端将触碰报警装置(1)对准冰层(3)另一侧，此时弹簧(8)处于压缩状态，然后进行微波加热的同时开启计时器，微波加热过程中试件(4)与冰层(3)接触面冻黏力逐渐减小，当冻黏力小于弹簧(8)的水平加载力时，冰层(3)将被整体推移，直至冰层(3)与触碰报警装置(1)接触发声后，通过计时器记录微波加热至报警发声的时间，即为微波除冰路冰分离最佳时间。
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