CN201803917U - 沥青密度和粘度测试设备 - Google Patents

Abstract

一种沥青密度和粘度测试设备，底座的左侧设置内设控温箱和数据采集装置的设备柜、右侧设置电子天平，电子天平上设置加热外筒，加热外筒与电子天平之间设置隔热板，加热外筒内设置内设温度传感器的试样筒，加热外筒左、右侧筒壁的上部对应设置第一激光发射器和第一激光接收器、中部对应设置第二激光发射器和第二激光接收器、下部对应设置第三激光发射器和第三激光接收器，试样筒左、右侧筒壁的上部与第一激光发射器和第一激光接收器对应位置设置第一玻璃片、中部与第二激光发射器和第二激光接收器对应位置设置第二玻璃片、下部与第三激光发射器和第三激光接收器对应位置设置第三玻璃片。本实用新型结构简单、操作简易、测量精度高、可重复性好。

Description

沥青密度和粘度测试设备

技术领域

本实用新型属于道路沥青路面材料性能评价试验设备技术领域，具体涉及一种测定沥青密度和粘度的设备。

背景技术

当一种液体相对于其他固体、气体运动或同种液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在摩擦力，这种性质称为液体的粘滞性。粘滞力的方向平行于接触面，且使速度较快的物体减速，粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，该比例系数称为粘度。液体粘滞性的测定方法以及所用的设备有以下几种：1)泊肃叶法：通过测定在恒定压强差下流经毛细管的液体流量；2)转筒法：在两同轴圆筒间充以待测液体，外筒作匀速转动，测内筒受到的粘滞力矩；3)阻尼法：测定扭摆、弹簧振子等在液体中运动周期或振幅的改变；4)落球法：测量小球在液体中下落的运动状态。液体粘滞性的研究在物理学、化学化工、生物工程、医疗、航空航天、水利、机械润滑和液压传动等领域有广泛的应用，粘滞性是表征液体表面性质的重要物理量，在表面物理、表面化学、医学等领域中具有重要意义。

目前实施的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中对沥青密度的测定采用比重瓶法(T0603-1993)，比重瓶法测定沥青的密度的标准温度为25℃，需要在水浴中保温半小时，为使沥青的温度达到25℃，加上其它准备时间、称量时间和计算时间，总的试验时间太长。

《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中对沥青粘度的测定方法有以下几种：毛细管法测运动粘度(T0619-1993)，真空减压毛细管法测动力粘度(T0620-2000)，道路沥青标准粘度计法测沥青流动时的粘度(T0621-1993)，恩格拉粘度计法测乳化沥青及煤沥青的恩格拉粘度，布洛克菲尔德粘度计法测沥青的布氏旋转粘度。在现行规范中，对于不同粘度的沥青需要使用不同的实验方法来测定，往往测定温度的范围小，虽然布洛克菲尔德粘度计可以测定沥青的高温粘度及使用时的表观粘度，但是设备造价昂贵。

针对上述现状，目前需要一种设备既能保证测量精度，又能快速地测定出密度，同时能测定出沥青在不同温度下的粘度值。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述沥青密度和粘度测试设备的缺点，提供一种结构简单、操作方便、测量精度高、测量速度快的沥青密度和粘度测试设备。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在底座的左侧设置有内设通过数据线与计算机相连的控温箱和数据采集装置的设备柜、右侧设置有通过数据线与数据采集装置相连的电子天平，电子天平上设置有加热外筒，加热外筒与电子天平之间设置有隔热板，加热外筒内设置有内设通过数据线与数据采集装置相连的温度传感器的试样筒，加热外筒左侧筒壁和右侧筒壁的上部对应设置有第一激光发射器和第一激光接收器、第一激光发射器下方和第一激光接收器下方对应设置有第二激光发射器和第二激光接收器、下部对应设置有第三激光发射器和第三激光接收器，试样筒左侧筒壁和右侧筒壁的上部与第一激光发射器和第一激光接收器相对应位置设置有第一玻璃片、中部与第二激光发射器和第二激光接收器对应位置设置有第二玻璃片、下部与第三激光发射器和第三激光接收器对应位置设置有第三玻璃片。

本实用新型的第一玻璃片为长方形玻璃片，第二玻璃片和第三玻璃片为半径与试样筒的半径相同的圆弧形玻璃片。

本实用新型通过在加热外筒筒壁上设置位置相对应的激光发射器和激光接收器，在试样筒筒壁上与激光发射器相对应位置设置让激光通过的玻璃片，玻璃片位于激光发射器发出的激光区域内，通过测定激光接收器接收到的激光面积的变化得到沥青试样的密度或粘度的数值，具有结构简单、操作简易、系统化/集成化程度高、测量精度高、重复性好等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和各实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实施例的沥青密度和粘度测试设备由计算机1、底座2、控温箱3、数据采集装置4、设备柜5、电子天平6、隔热板7、第三玻璃片8、第三激光接收器9、第三激光发射器10、第二激光发射器11、第二激光接收器12、第二玻璃片13、第一激光接收器14、加热外筒15、试样筒16、第一玻璃片17、钢球18、温度传感器19、第一激光发射器20连接构成。

在底座2左侧放置有设备柜5，设备柜5内放置有控温箱3，控温箱3上方放置有数据采集装置4，控温箱3和数据采集装置4均通过数据线与计算机1相连。在底座2的右侧放置有电子天平6，电子天平6通过数据线与数据采集装置4相连，电子天平6上放置有隔热板7，隔热板7上方放置有由不锈钢加热板构成的圆柱形加热外筒15，加热外筒15通过数据线与数据采集装置4相连，本实施例中的隔热板7为岩棉板，将加热外筒15放在隔热板7上以防止加热时烧毁电子天平6。在加热外筒15内放置有已标定好的试样筒16，试样筒16内放置有通过数据线与数据采集装置4相连的温度传感器19，试样筒16与加热外筒15同轴设置，试样筒16与加热外筒15之间留有空隙。在加热外筒15的左侧筒壁上部用螺纹紧固联接件固定安装有第一激光发射器20，加热外筒15的右侧筒壁上部与第一激光发射器20对应位置用螺纹紧固联接件固定安装有第一激光接收器14，第一激光接收器14通过数据线与数据采集装置4相连，在加热外筒15的左侧筒壁上第一激光发射器20的下方用螺纹紧固联接件固定安装有第二激光发射器11，加热外筒15的右侧筒壁与第二激光发射器11对应位置用螺纹紧固联接件固定安装有第二激光接收器12，第二激光接收器12通过数据线与数据采集装置4相连，在加热外筒15的左侧筒壁下部用螺纹紧固联接件固定安装有第三激光发射器10，加热外筒15的右侧筒壁下部与第三激光发射器10对应位置用螺纹紧固联接件固定安装有第三激光接收器9，第三激光发射器10通过数据线与数据采集装置4相连，本实用新型中采用的激光发射器均为市场上销售的一字激光发射器。在试样筒16左侧筒壁的上部与第一激光发射器20对应位置安装有第一玻璃片17，试样筒16右侧筒壁的上部与第一激光接收器14对应位置安装有第一玻璃片17，第一玻璃片17为长方形，第一玻璃片17位于第一激光发射器20发射的激光区域内，使得第一激光发射器20发出的激光可穿过试样筒16被第一激光接收器14接收，第一玻璃片17的不同高度对应于试样筒16的不同体积值，计算机1根据第一玻璃片17不同高度值对应的试样筒16的不同体积值建立数据库。试样筒16的左侧筒壁第一玻璃片17下方与第二激光发射器11相对应位置安装有第二玻璃片13，第二玻璃片13为弧形，试样筒16的右侧筒壁的第一玻璃片17下方与第二激光接收器12相对应位置安装有第二玻璃片13，第二玻璃片13位于第二激光发射器11发射的激光区域内，可使第二激光发射器11发出的激光穿过试样筒16后被第二激光接收器12接收。试样筒16左侧筒壁下部与第三激光发射器10相对应位置安装有第三玻璃片8，第三玻璃片8为圆弧形，试样筒16右侧筒壁下部与第三激光接收器9相对应位置安装有第三玻璃片8，第三玻璃片8位于第三激光发射器10发射的激光区域内，可使第三激光发射器10发出的激光穿过试样筒16后被第三激光接收器9接收。第二玻璃片13和第三玻璃片8的圆弧半径与试样筒16半径相一致。第二玻璃片13和第三玻璃片8也可以采用其它形状，以第二激光接收器12和第三激光接收器9能接收到第二激光发射器11和第三激光发射器10发出的激光为准。

采用本实用新型测定沥青密度的过程如下：

在没有加入沥青试样之前，先将试样筒16放入加热外筒15内，由计算机1记录电子天平6测得的初始质量值，然后将沥青试样加入至试样筒16中第一玻璃片17的高度范围内，同时由控温箱3控制加热外筒15将温度调节到设定值，并通过试样筒16内的温度传感器19测定沥青试样的实时温度，第一激光发射器20发射激光后，由数据采集装置4采集第一激光接收器14接收到第一激光发射器20发出激光的面积数值，并将该面积数值传入计算机1，计算机1进行相应的体积值匹配从而获得体积值，等加入的沥青试样温度达到设定值后，维持5分钟，记录此时电子天平6测得的质量值，两次的质量差即为加入沥青试样的质量，然后计算得到沥青试样的密度。

采用本实用新型测定沥青粘度的过程如下，本实用新型采用落球法测定沥青粘度：

将钢球18从沥青试样中心缓慢放开，当钢球18在下落过程中经过由第二激光发射器11发出的激光区域时，第二激光接收器12中接收的激光面积会变化，此时计算机1开始计时，当钢球18下落经过第三激光发射器10发射的激光区域时，第三激光接收器9接收到的激光面积发生变化，计算机1计时结束。由于第二激光发射器11和第三激光发射器10所发出的激光区域间距离为定值，计算机1按照预先设定的程序进行测定计算即可得出粘度值。

Claims (2)

1.一种沥青密度和粘度测试设备，其特征在于：在底座(2)的左侧设置有内设通过数据线与计算机(1)相连的控温箱(3)和数据采集装置(4)的设备柜(5)、右侧设置有通过数据线与数据采集装置(4)相连的电子天平(6)，电子天平(6)上设置有加热外筒(15)，加热外筒(15)与电子天平(6)之间设置有隔热板(7)，加热外筒(15)内设置有内设通过数据线与数据采集装置(4)相连的温度传感器(19)的试样筒(16)，加热外筒(15)左侧筒壁和右侧筒壁的上部对应设置有第一激光发射器(20)和第一激光接收器(14)、第一激光发射器(20)下方和第一激光接收器(14)下方对应设置有第二激光发射器(11)和第二激光接收器(12)、下部对应设置有第三激光发射器(10)和第三激光接收器(9)，试样筒(16)左侧筒壁和右侧筒壁的上部与第一激光发射器(20)和第一激光接收器(14)相对应位置设置有第一玻璃片(17)、中部与第二激光发射器(11)和第二激光接收器(12)对应位置设置有第二玻璃片(13)、下部与第三激光发射器(10)和第三激光接收器(9)对应位置设置有第三玻璃片(8)。

2.根据权利要求1所述的沥青密度和粘度测试设备，其特征在于：所说的第一玻璃片(17)为长方形玻璃片，第二玻璃片(13)和第三玻璃片(8)为半径与试样筒(16)的半径相同的圆弧形玻璃片。

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