CN203745333U - 沥青针入度测量装置 - Google Patents

Abstract

一种沥青针入度测量装置，包括工作台、立柱、机头、针连杆、标准针、盛样皿、非接触式位移传感器和控制器；立柱安装在工作台上，机头套装在立柱上，两者之间设有用于调节机头在立柱上位置的粗调机构，针连杆装在机头上、两者之间设有调节针连杆在机头上位置的微调机构，标准针安装于针连杆下端，盛样皿放置于工作台上、位置与标准针对应，非接触式位移传感器安装于立柱上端，其检测端与针连杆位置对应、输出端与控制器输入端连接。非接触式位移传感器在控制器控制下以固定的时间间隔对位移数据进行实时连续采集，获得沥青针入度值在固定温度下随时间变化规律性，且消除了机械连接，测量数据精确，真实的反应了沥青本身的物理特性及其质量。

Description

沥青针入度测量装置

技术领域

本实用新型涉及沥青针入度的测量领域，特别涉及一种用于对沥青针入度值进行实时连续可靠采集的沥青针入度测量装置。

背景技术

沥青针入度是评价沥青感温性能的重要指标，也是评价沥青质量主要指标之一。沥青针入度表示沥青软硬程度、稠度、抵抗剪切破坏的能力，反映在一定条件下沥青相对黏度的指标。道路沥青的针入度分级体系是根据沥青针入度的大小确定沥青所适应的气候条件和载荷条件。针入度分级体系的主体是人们所熟悉的拉（延度）、扎（针入度）、落（软化点），辅以沥青安全性的闪点指标、沥青纯度的溶解度指标、沥青抗老化性能指标等，构成了沥青针入度分级体系。沥青针入度试验是测定沥青稠度的标准方法,但由于目前沥青针入度试验方法得到的只是在特定温度下的单点沥青针入度值，在实际沥青质量的检测中，造成了相同的沥青针入度，沥青质量有较大的差别，并不能真实反映沥青本身的质量及其物理特性，给沥青质量的分析带来困难。

目前，对沥青针入度的测量方法主要是，利用百分表、电子尺或者其他位移计，记录沥青针入度仪中的针连杆的开始位置并归零，待针连杆完成下落后，移动记录位移装置再次测量针连杆下落完成后的位置，得到标准针的直线移动位移值，从而得出沥青针入度值。该方法安装和使用方便，读数直观、准确度高、可靠性强，基本不受环境影响。但由于该测定方法一次扎针试验只能记录一个最终点的沥青针入度值，没有对标准针下落过程中的沥青针入度值进行实时连续采集，沥青针入度值的采集不具备连续性和完整性，无法获得沥青针入度值在固定温度下随时间变化的位移图谱和规律性，同时移动记录位移装置需要通过机械连接（如线连接）方式与针连杆连接，影响针连杆的灵敏度，测量结果存在误差。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种测量数据连续完整且精确、可获得沥青针入度值在固定温度下随时间变化的位移图谱和规律性的沥青针入度测量装置，且该装置灵敏度高。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种沥青针入度测量装置，包括工作台、立柱、机头、针连杆、标准针、盛样皿、非接触式位移传感器和控制器；所述立柱安装在所述工作台上，所述机头套装在所述立柱上，两者之间设有用于调节所述机头在立柱上位置的粗调机构，所述针连杆装在所述机头上、两者之间设有调节所述针连杆在所述机头上位置的微调机构，所述标准针安装于所述针连杆下端，所述盛样皿放置于所述工作台上、位置与所述标准针对应，所述非接触式位移传感器安装于所述立柱上端，所述非接触式位移传感器的检测端与所述针连杆位置对应、输出端与所述控制器输入端连接。

进一步地，还包括一用于检测标准针与沥青试样表面接触的检测装置；所述检测装置包括模拟针和上表面为水平面的限位块，所述模拟针连接在一横臂的一端，所述横臂另一端可拆卸连接在所述针连杆上，所述模拟针底端与所述标准针针尖底端齐平，所述限位块放置于所述工作台上、位置与所述模拟针对应、限位块上表面与所述盛样皿内的沥青试样上表面齐平。

优选的，所述限位块为磁铁块，所述模拟针为铁针。或者，所述限位块为金属块。

连接所述横臂和针连杆的可拆卸结构为弹簧夹，所述弹簧夹一端连接在所述横臂端部，夹口夹在所述针连杆上。

进一步地，还包括一恒温水槽，所述恒温水槽放置于所述工作台上，所述盛样皿放置于所述恒温水槽内。

还包括一用于为所述恒温水槽内的水加热的加热器，所述恒温水槽放置于所述加热器上，所述加热器作为所述工作台。

进一步地，还包括用于反射所述标准针的反光镜，所述反光镜安装于所述机头的一侧；还包括一照明灯，所述照明灯安装在所述工作台上。

优选的，所述非接触式位移传感器是激光位移传感器或光电式位移传感器。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用非接触式位移传感器，在控制器的控制下以固定的时间间隔对位移数据进行采集，实现了在一次扎针试验过程中对沥青针入度值的实时连续采集，采集数据连续且完整，可获得沥青针入度值在固定温度下随时间变化的位移图谱和规律性，且非接触式位移传感器不需要与针连杆进行机械连接连接，不会影响针连杆的灵敏度，测量数据精确，能真实的反应沥青本身的质量及物理特性，便于实际沥青质量的检测中对沥青质量的分析。

附图说明

图1为本实用新型沥青针入度测量装置的结构示意图，

图2为本实用新型沥青针入度测量装置的左视图。

上述附图中，1-立柱；2-激光位移传感器；3-恒温器；4-针连杆；5-释放按钮；6-机头；7-照明灯；8-粗调旋钮；9-反光镜；10-微调旋钮；11-盛样皿；12-标准针；13-恒温水槽；14-工作台面；15-温度调节旋钮；16-总电源开关；17-加热器；18-5秒定时指示灯；19-5秒与60秒选择开关20-60秒定时指示灯；21-定时启动按钮；22-加热指示灯；23-温度显示器；24-电脑。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种沥青针入度测量装置，包括立柱1、机头6、针连杆4、标准针12、激光位移传感器2、电脑24和加热器17；加热器17作为工作台使用，立柱1安装于加热器17的工作台面14上。机头6套装在立柱1上，两者之间设有用于调节机头6在立柱1上位置的粗调机构，针连杆4装在机头6上，两者之间设有调节针连杆4在机头6上位置的微调机构，粗调机构的调节端有粗调旋钮8，微调机构的调节端有微调旋钮10，标准针12安装于针连杆4下端。机头6上设有释放按钮5，通过按压释放按钮5，对针连杆4进行安装和拆卸。机头6的一侧设有用来观察标准针12的反光镜9；加热器17的一侧设有照明灯7。立柱1上端固定安装所述激光位移传感器2，激光位移传感器2的检测端与针连杆4的位置对应、输出端与电脑24的输入端连接。

恒温水槽13放置于工作台面14上，恒温水槽13内的槽壁上设有恒温器3，盛样皿11放置于恒温水槽13内、位置与针连杆4对应。加热器17上还设有温度调节旋钮15、总电源开关16、5秒定时指示灯18、5秒与60秒选择开关19、60秒定时指示灯20、定时启动按钮21、加热指示灯22和温度显示器23。

由于沥青颜色深，标准针12针尖端部很细，再者盛样皿11放置于恒温水槽13内，被水浸没，在水折射的作用下，肉眼无法准确的判断标准针12与盛样皿11内的沥青表面是否恰好接触，因此本装置还设有用于检测标准针12与盛样皿11内的沥青试样表面接触情况的检测装置，检测装置包括模拟针和上表面为水平面的限位块；模拟针连接于一横臂的一端，横臂另一端连接一弹簧夹，弹簧夹夹口夹在所述针连杆4上，模拟针底端与标准针12针尖底端齐平，限位块放置于工作台上、位置与模拟针对应，限位块上表面与盛样皿11内的沥青试样上表面齐平。

实验开始前先将弹簧夹夹到针连杆上，横臂于针连杆4上的位置应该高于当标准针12与沥青试样表面刚好接触时恒温水槽的高度，标准针下降时模拟针同步下降，当模拟针接触到限位块上表面时证明标准针也恰好接触到试样上表面，从而可以通过观测模拟针与限位块的接触情况判断标准针是否恰好与试样表面接触，而防止出现肉眼直接观察标准针与试样表面接触产生的观测不准的问题。在标准针与试样表面接触后松开弹簧夹，使其与针连杆断开连接，这样可防止针连杆上附带的弹簧夹产生的机械连接而影响针入度的测量精度。

优选的，所述模拟针可为铁针，限位块为磁铁块，这样可以快速使标准针下降到沥青试样表面。

当然，限位块也可以为金属块。

本实用新型沥青针入度测量装置的具体操作过程包括如下步骤：

1.检查测量仪器各部分，使其满足测量要求。

2.接通电源前,调节针入度仪的水平，将干净的标准针12装入连接杆4并固定。

3.恒温水槽13内按要求加好水（水面应没过试样表面10mm以上），放在针入度仪的工作台面14上，开启仪器总电源开关16，根据试验要求设置所需的温度、定时时间，打开加热器，启动温控装置，使恒温水槽13内的水温达到设置温度。

4.将针连杆4上移至最上端。

5.用粗调旋钮8调节机头6，使标准针12尖端离试样表面约10mm。然后再用微调旋钮10慢慢向下移动标准针12，模拟针与标准针12同步运动，观察模拟针与限位块上表面的接触情况，当两者刚好接触时，表明标准针针尖与试样的表面刚刚接触，这时松手，用设在工作台上的照明灯7、反光镜9来查看标准针12与试样表面的接触情况；标准针接触到沥青试样表面后，将横臂从针连杆4上拆卸下来，在沥青针入度采集试验过程中，检测装置与针连杆4无机械连接，不会影响到针连杆4的灵敏度，测量数据精确。

6.开启激光位移传感器2和电脑24，保证激光位移传感器2和电脑24正确连接，且处于待测状态。

7.当恒温水槽的温度稳定到设定温度后，按加热器17上的定时启动按钮21，使标准针12自由下落，贯入沥青试样中，到达规定的时间后，标准针12停止移动。

8.激光位移传感器2在标准针12下落过程中以固定的时间间隔实时测量并采集标准针12的位移，传输至电脑24存储，形成沥青针入度值在固定温度下随时间变化的位移图谱。

9.同一试样重复测定三次。每一试验点间的距离、试验点到试样皿边缘的距离都不得小于10mm。每次试验前都应使试样在恒温装置中恒温一段时间，每次测定都要用干净的针。当针入度超过200时，至少用三根针，每次试验用的针留在试样中，直到三根针扎完时再将针从试样中取出。针入度小于200时可将针取下用合适的溶剂擦净后继续使用。

10.试验结束后，关闭总电源开关16，关闭激光位移传感器2和电脑24，将仪器擦拭干净，取下标准针12，上油保护并装入护套和木箱内。

本实用新型的沥青针入度测量装置利用电脑24控制激光位移传感器2以固定时间间隔对标准针的位移数据进行采集，实现了对沥青针入度的实时连续采集，形成沥青针入度值在固定温度下随时间变化的位移图谱，得到沥青针入度值随时间的变化规律性；此外采用激光位移传感器2，不需要与针连杆4进行机械连接，不会影响针连杆4的灵敏度，测量到的沥青针入度值精确，因此该装置可真实的反应沥青本身的质量和物理特性，便于实际沥青检测中对沥青质量进行分析。

激光位移传感器2可以用光电式位移传感器代替。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种沥青针入度测量装置，其特征在于，包括工作台、立柱、机头、针连杆、标准针、盛样皿、非接触式位移传感器和控制器；所述立柱安装在所述工作台上，所述机头套装在所述立柱上，两者之间设有用于调节所述机头在立柱上位置的粗调机构，所述针连杆装在所述机头上、两者之间设有调节所述针连杆在所述机头上位置的微调机构，所述标准针安装于所述针连杆下端，所述盛样皿放置于所述工作台上、位置与所述标准针对应，所述非接触式位移传感器安装于所述立柱上端，所述非接触式位移传感器的检测端与所述针连杆位置对应、输出端与所述控制器输入端连接。

2.根据权利要求1所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，还包括一用于检测标准针与沥青试样表面接触的检测装置；所述检测装置包括模拟针和上表面为水平面的限位块，所述模拟针连接在一横臂的一端，所述横臂另一端可拆卸连接在所述针连杆上，所述模拟针底端与所述标准针针尖底端齐平，所述限位块放置于所述工作台上、位置与所述模拟针对应、限位块上表面与所述盛样皿内的沥青试样上表面齐平。

3.根据权利要求2所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，所述限位块为磁铁块，所述模拟针为铁针。

4.根据权利要求2所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，所述限位块为金属块。

5.根据权利要求2所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，连接所述横臂和针连杆的可拆卸结构为弹簧夹，所述弹簧夹一端连接在所述横臂端部，夹口夹在所述针连杆上。

6.根据权利要求1所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，还包括一恒温水槽，所述恒温水槽放置于所述工作台上，所述盛样皿放置于所述恒温水槽内。

7.根据权利要求6所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，还包括一用于为所述恒温水槽内的水加热的加热器，所述恒温水槽放置于所述加热器上，所述加热器作为所述工作台。

8.根据权利要求7所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，还包括用于反射所述标准针的反光镜，所述反光镜安装于所述机头的一侧；还包括一照明灯，所述照明灯安装在所述工作台上。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的沥青针入度测量装置，其特征在于，所述非接触式位移传感器是激光位移传感器或光电式位移传感器。