CN114323930A - 用于沥青混合料耐久性试验的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于沥青混合料耐久性试验的装置，包括压力罐和检测组件，用于进行试验的沥青混合料的试验样本放置在压力罐内，该压力罐内还设置有用于调控影响试验样本老化因素的试验环境调控组件，所述检测组件包括设置在压力罐内的施压板、以及驱使施压板相对于试验样本移动的移动调控组件，所述施压板上设置有用于检测施压板给予试验样本施压力的压力传感器，该压力传感器及移动调控组件均电连接于PLC控制器。本发明以调整影响试验样本老化的气压、淋水及温度等因素的方式来模拟出不同的沥青混合料老化年限，并对此试验样本进行压力测试，用以判断该老化年限下的沥青混合料是否发生了变形，进而用以反映沥青混合料的耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及沥青试验设备技术领域，具体是涉及用于沥青混合料耐久性试验的装置。
背景技术
近年来，为了适应我国经济迅速发展的需要，高速公路建设事业发展迅猛。由于行车舒适、施工和维修容易等优势，新建高速公路路面多采用沥青路面。但是在长期使用过程中，沥青路面受老化、疲劳的影响，往往过早的出现破坏，不能满足使用要求，因此，人们需要对各种沥青混合料的耐久性进行研究判断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于沥青混合料耐久性试验的装置，以调整影响试验样本老化的气压、淋水及温度等因素的方式来模拟出不同的沥青混合料老化年限，并对此试验样本进行压力测试，用以判断该老化年限下的沥青混合料是否发生了变形，进而用以反映沥青混合料的耐久性。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：用于沥青混合料耐久性试验的装置，包括压力罐和检测组件，用于进行试验的沥青混合料的试验样本放置在压力罐内，该压力罐内还设置有用于调控影响试验样本老化因素的试验环境调控组件；
所述检测组件包括设置在压力罐内的施压板、以及驱使施压板相对于试验样本移动的移动调控组件，所述施压板上设置有用于检测施压板给予试验样本施压力的压力传感器，该压力传感器及移动调控组件均电连接于PLC控制器；
在对试验样本进行试验时，首先，利用PLC控制器操控移动调控组件驱使施压板由初始位移动至施压板与试验样本接触，此时压力传感器检测到的施压力值为初始施压值，此过程中施压板的移动行程量为初始行程量，然后施压板复位至初始位；其次，通过试验环境调控组件改变影响试验样本老化的因素以模拟延长试验样本老化年限，之后PLC控制器操控移动调控组件驱使施压板朝向试验样本移动初始行程量后停止；此时若压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值，则代表试验样本发生变形；若压力传感器检测到的施压力值等同初始施压值，则代表试验样本未发生变形，如此则继续下一个通过试验环境调控组件改变影响试验样本老化的因素以模拟延长试验样本老化年限、PLC控制器操控移动调控组件驱使施压板朝向试验样本移动初始行程量后停止的操作循环，直至压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值时止。
在上述方案基础上，所述移动调控组件包括压力柱和移动驱动件，该压力柱竖向分布在压力罐内且施压板固定在压力柱底端，该移动驱动件固定在压力罐上且在PLC控制器的操控下驱使压力柱在压力罐内做竖向的直线往复运动。
在上述方案基础上，所述移动驱动件包括驱动电机、固定于驱动电机输出轴上的驱动齿轮，所述压力柱密封地贯穿压力罐设置且压力柱底端位于压力罐内部、顶端位于压力罐外部，压力罐的顶部延伸出齿条，该齿条与驱动齿轮啮合传动连接，驱动电机固定在压力罐上且电连接于PLC控制器。
在上述方案基础上，所述试验环境调控组件包括气压调控件，该气压调控件包括进气管道、空压机、固定在压力罐内部的气压传感器，所述压力罐上开设有进气口，该进气口通过进气管道连通于空压机，且进气管道内固定有电连接于PLC控制器的第一电磁阀，空压机及气压传感器分别电连接于PLC控制器。
在上述方案基础上，所述试验环境调控组件还包括有淋水调控件，该淋水调控件包括进水管道、电连接于PLC控制器的水泵、水箱、排水管道，所述进水管道密封地贯穿压力罐设置且进水管道的出水端位于压力罐内部、进水端通过水泵连通于水箱，所述进水管道的出水端均匀固定有若干个用于喷水的高压喷头，而且，所述压力罐的底部开设有出水口，所述排水管道设置于出水口处，该排水管道内设置有电连接于PLC控制器的第二电磁阀。进一步地，所述排水管道的出水端连通于水箱。
在上述方案基础上，所述试验环境调控组件还包括有温度调控件，该温度调控件包括固定在压力罐内部且分别电连接于PLC控制器的加热器及温度传感器。
在上述方案基础上，所述压力罐上设置有触发式报警器，所述压力柱位于压力罐外部的侧面上设置有触发板，该触发板位于触发式报警器正上方；
当PLC控制器操控移动驱动件驱使施压板朝向试验样本移动初始行程量停止时，触发板会随着压力柱移动至触发式报警器上方且与触发式报警器之间形成有间距，若此时压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值，PLC控制器则继续操控移动驱动件驱使施压板朝向试验样本移动，触发板随着移动触发启动触发式报警器报警。
在上述方案基础上，所述触发式报警器通过一个升降调整件固定在压力罐上，该升降调整件用于调整触发式报警器与非工作状态下的触发板之间的距离。
在上述方案基础上，所述升降调整件包括有底板、竖向固定在底板上的螺柱、螺纹连接在螺柱上端的升降筒套，触发式报警器固定在升降筒套顶面，底板固定在压力罐上。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明运用试验环境调控组件对压力罐内部的气压、淋水、温度等环境因素进行调控，以此用来模拟沥青混合料的使用老化年限，可为试验提供多种不同老化年限的沥青混合料试验样本；并采用施压板逐步与老化年限从低到高的试验样本循环进行压力测试配合的方式，来检测出何种老化年限情况下的试验样本会发生变形，以此来反映沥青混合料的耐久性能。
附图说明
图1为本发明结构剖视图；
图2为本发明升降调整件的结构示意图；
图中标号为：1-试验样本，2-压力罐，3-施压板，4-PLC控制器，51-压力柱，52-驱动电机，53-驱动齿轮，54-齿条，61-进气口，62-进气管道，63-空压机，64-气压传感器，65-第一电磁阀，71-进水管道，72-水泵，73-水箱，74-排水管道，75-高压喷头，76-出水口，77-第二电磁阀，81-加热器，82-温度传感器，91-触发式报警器，92-触发板，93-底板，94-螺柱，95-升降筒套。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1可知，本发明提供的用于沥青混合料耐久性试验的装置，包括压力罐2和检测组件，用于进行试验的沥青混合料的试验样本1放置在压力罐2内。
该压力罐2内设置有用于调控影响试验样本1老化因素的试验环境调控组件；该试验环境调控组件包括用于调控压力罐2内气压环境的气压调控件，以及用于调控压力罐2内喷淋水环境的淋水调控件，以及用于调控压力罐2内温度环境的温度调控件。本发明通过气压调控件、淋水调控件、温度调控件分别从气压、淋水、温度三个方面模拟沥青混合料使用状态下的环境影响因素，实现多因素地综合考量，避免运用单一因素模拟老化情况而导致的试验结果不准确现象；同时，又能对气压、淋水、温度三个因素进行调控，用于模拟出不同的老化年限，需要说明的是，运用气压、温度等因素模拟沥青混合料老化年限的计算方法及原理属于现有知识，此处不再赘述。
其中，上述的气压调控件包括进气管道62、空压机63、固定在压力罐2内部的气压传感器64，所述压力罐2上开设有进气口61，该进气口61通过进气管道62连通于空压机63，且进气管道62内固定有电连接于PLC控制器4的第一电磁阀65，空压机63及气压传感器64分别电连接于PLC控制器4。气压传感器64检测压力罐2内的气压参数，传输给PLC控制器4，经PLC控制器4分析处理后，若需要调整气压，则操控空压机63工作调整压力罐2内气压环境条件。上述的温度调控件包括固定在压力罐2内部且分别电连接于PLC控制器4的加热器81及温度传感器82，PLC控制器4依据温度传感器82的检测结果可分析后可操控加热器81进行加热作业，用以调节压力罐2内温度环境条件。
上述的淋水调控件包括进水管道71、电连接于PLC控制器4的水泵72、水箱73、排水管道74，所述进水管道71密封地贯穿压力罐2设置且进水管道71的出水端位于压力罐2内部、进水端通过水泵72连通于水箱73，所述进水管道71的出水端均匀固定有若干个用于喷水的高压喷头75，而且，所述压力罐2的底部开设有出水口76，所述排水管道74设置于出水口76处且排水管道74的出水端连通于水箱73，该排水管道74内设置有电连接于PLC控制器4的第二电磁阀77。利用PLC控制器4操控水泵72工作从水箱73中抽水并供给高压喷头75喷出，实现淋水作业，用以模拟沥青混合料的淋水情况。
而且，检测组件包括设置在压力罐2内的施压板3、以及驱使施压板3相对于试验样本1移动的移动调控组件，该移动调控组件包括压力柱51和移动驱动件，移动驱动件包括固定在压力罐2上的驱动电机52、固定于驱动电机52输出轴上的驱动齿轮53，压力柱51密封地竖向贯穿压力罐2设置且压力柱51底端位于压力罐2内部、顶端位于压力罐2外部，施压板3固定在压力柱51底端，压力罐2的顶部延伸出齿条54，该齿条54与驱动齿轮53啮合传动连接；所述施压板3上设置有用于检测施压板3给予试验样本1施压力的压力传感器，该压力传感器及驱动电机52均电连接于PLC控制器4。PLC控制器4操控驱动电机52启动，可驱使驱动齿轮53旋转，通过啮合传动作用带动齿条54上下移动，进而驱使压力柱51带动施压板3做竖向的直线往复运动，如此，则可在试验过程中驱使施压板3下移朝向试验样本1移动。
当然上述用于驱使压力柱51上下移动的移动驱动件也可以采用诸如电动伸缩杆、伸缩气缸等设备做适用性地方案替换，并不局限于上述的移动驱动件及啮合传动的技术手段，都应当处于本发明的保护范围之内。
利用本发明提供的装置在对试验样本1进行试验时，首先，利用PLC控制器4操控移动调控组件驱使施压板3由初始位移动至施压板3与试验样本1接触，此时压力传感器检测到的施压力值为初始施压值，此过程中施压板3的移动行程量为初始行程量，然后施压板3复位至初始位。
然后，通过试验环境调控组件改变影响试验样本1老化的因素以模拟延长试验样本1老化年限，之后PLC控制器4操控移动调控组件驱使施压板3朝向试验样本1移动初始行程量后停止。此时若压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值，则代表试验样本1发生变形，此老化年限下的试验样本1则用以反映沥青混合料的耐久性能。此时若压力传感器检测到的施压力值等同初始施压值，则代表试验样本1未发生变形，需要对更加老化的试验样本1进行试验作业，如此则继续进行下一个通过试验环境调控组件改变影响试验样本1老化的因素以模拟延长试验样本1老化年限、PLC控制器4操控移动调控组件驱使施压板3朝向试验样本1移动初始行程量后停止的操作循环，直至压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值时止，如此则可检测出在何种老化年限模拟下的试验样本1会发生变形，用该老化年限下的变形现象来反映沥青混合料的耐久性能。
而且，更好的是，为了更加直观地察觉到试验样本1发生变形现象，本申请还提供了检测出变形时发出报警的方案，具体是：压力罐2上设置有触发式报警器91，压力柱51位于压力罐2外部的侧面上设置有触发板92，该触发板92位于触发式报警器91正上方；当PLC控制器4操控移动驱动件驱使施压板3朝向试验样本1移动初始行程量停止时，触发板92会随着压力柱51移动至触发式报警器91上方且与触发式报警器91之间形成有间距；若此时检测的试验样本1未出现变形时，那么压力传感器检测到的施压力指等同于初始施压值；若此时压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值，说明施压板3虽然移动了初始行程量但还是无法接触到试验样本1，反映出该检测的试验样本1已经发生变形，但此时工作人员还不方便直接察觉出变形现象，然后，PLC控制器4则继续操控移动驱动件驱使施压板3朝向试验样本1移动，触发板92随着移动触发启动触发式报警器91发出报警声，利用该报警声的提醒，工作人员可直接察觉检测结果。
而且，更好的是，为了提高对不同高度的试验样本1试验的适用性，本发明还通过一个升降调整件来改变触发式报警器91与触发板92之间的间隔距离，具体是：所述触发式报警器91通过一个升降调整件固定在压力罐2上，参照图2，升降调整件包括有底板93、竖向固定在底板93上的螺柱94、螺纹连接在螺柱94上端的升降筒套95，触发式报警器91固定在升降筒套95顶面，底板93固定在压力罐2上，通过旋转升降筒套95即可改变升降调整件的整体高度，进而调整触发式报警器91与非工作状态下的触发板92之间的距离；当升降套筒位置调整好后，可用一固定螺栓螺纹连接地穿过升降筒套95侧壁顶紧于螺柱94以实现升降筒套95位置锁定。
Claims (10)
1.用于沥青混合料耐久性试验的装置，包括压力罐，用于进行试验的沥青混合料的试验样本放置在压力罐内，该压力罐内还设置有用于调控影响试验样本老化因素的试验环境调控组件，其特征在于：
还包括有检测组件，所述检测组件包括设置在压力罐内的施压板、以及驱使施压板相对于试验样本移动的移动调控组件，所述施压板上设置有用于检测施压板给予试验样本施压力的压力传感器，该压力传感器及移动调控组件均电连接于PLC控制器；
在对试验样本进行试验时，首先，利用PLC控制器操控移动调控组件驱使施压板由初始位移动至施压板与试验样本接触，此时压力传感器检测到的施压力值为初始施压值，此过程中施压板的移动行程量为初始行程量，然后施压板复位至初始位；其次，通过试验环境调控组件改变影响试验样本老化的因素以模拟延长试验样本老化年限，之后PLC控制器操控移动调控组件驱使施压板朝向试验样本移动初始行程量后停止；此时若压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值，则代表试验样本发生变形；若压力传感器检测到的施压力值等同初始施压值，则代表试验样本未发生变形，如此则继续下一个通过试验环境调控组件改变影响试验样本老化的因素以模拟延长试验样本老化年限、PLC控制器操控移动调控组件驱使施压板朝向试验样本移动初始行程量后停止的操作循环，直至压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值时止。
2.根据权利要求1所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述移动调控组件包括压力柱和移动驱动件，该压力柱竖向分布在压力罐内且施压板固定在压力柱底端，该移动驱动件固定在压力罐上且在PLC控制器的操控下驱使压力柱在压力罐内做竖向的直线往复运动。
3.根据权利要求2所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述移动驱动件包括驱动电机、固定于驱动电机输出轴上的驱动齿轮，所述压力柱密封地贯穿压力罐设置且压力柱底端位于压力罐内部、顶端位于压力罐外部，压力罐的顶部延伸出齿条，该齿条与驱动齿轮啮合传动连接，驱动电机固定在压力罐上且电连接于PLC控制器。
4.根据权利要求1所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述试验环境调控组件包括气压调控件，该气压调控件包括进气管道、空压机、固定在压力罐内部的气压传感器，所述压力罐上开设有进气口，该进气口通过进气管道连通于空压机，且进气管道内固定有电连接于PLC控制器的第一电磁阀，空压机及气压传感器分别电连接于PLC控制器。
5.根据权利要求4所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述试验环境调控组件还包括有淋水调控件，该淋水调控件包括进水管道、电连接于PLC控制器的水泵、水箱、排水管道，所述进水管道密封地贯穿压力罐设置且进水管道的出水端位于压力罐内部、进水端通过水泵连通于水箱，所述进水管道的出水端均匀固定有若干个用于喷水的高压喷头，而且，所述压力罐的底部开设有出水口，所述排水管道设置于出水口处，该排水管道内设置有电连接于PLC控制器的第二电磁阀。
6.根据权利要求5所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述排水管道的出水端连通于水箱。
7.根据权利要求5所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述试验环境调控组件还包括有温度调控件，该温度调控件包括固定在压力罐内部且分别电连接于PLC控制器的加热器及温度传感器。
8.根据权利要求2所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述压力罐上设置有触发式报警器，所述压力柱位于压力罐外部的侧面上设置有触发板，该触发板位于触发式报警器正上方；
当PLC控制器操控移动驱动件驱使施压板朝向试验样本移动初始行程量停止时，触发板会随着压力柱移动至触发式报警器上方且与触发式报警器之间形成有间距，若此时压力传感器无法检测到施压力值或检测到的施压力值小于初始施压值，PLC控制器则继续操控移动驱动件驱使施压板朝向试验样本移动，触发板随着移动触发启动触发式报警器报警。
9.根据权利要求8所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述触发式报警器通过一个升降调整件固定在压力罐上，该升降调整件用于调整触发式报警器与非工作状态下的触发板之间的距离。
10.根据权利要求9所述的用于沥青混合料耐久性试验的装置，其特征在于：所述升降调整件包括有底板、竖向固定在底板上的螺柱、螺纹连接在螺柱上端的升降筒套，触发式报警器固定在升降筒套顶面，底板固定在压力罐上。
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