CN206523373U - 一种带温控的马歇尔试验仪 - Google Patents
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Abstract
一种带温控的马歇尔试验仪，试验室包括试验机箱、立柱、横梁、吊栓、荷载传感器、上压头、下压头、托盘、千斤顶、温度传感器、红外温度传感器、红外位移传感器，千斤顶安装在试验机箱的底板上，托盘安装在千斤顶上，用于安装试件的上压头、下压头安装在托盘上且位于荷载传感器下方；用于测量试件温度的红外温度传感器安装于试验机箱内壁上，红外位移传感器安装于上压头、下压头之间；试验室还包括干热风机、风扇，用于对试验机箱内空气加热升温的干热风机安装在试验机箱底板上，搅拌热空气使得试验机箱内温度均匀上升的风扇安装于试验机箱的内壁上。本实用新型具有对试件测量的环境温度控制更精准、试验结果更精准等优点，属于质量检测领域。
Description
技术领域
本实用新型属于质量检测领域，具体尤其涉及一种带温控的马歇尔试验仪。
背景技术
近来，随着我国经济高速发展，高速公路和城际公路发展迅猛。在公路建设中，很大一部分的公路路面使用沥青混合料铺设路面。作为一种不可或缺的材料，沥青混合料的质量优劣以及是否根据技术指标合理使用沥青是影响公路使用年限和质量的重要因素。沥青生产出厂后，要测定多方面的技术指标，其中流值和稳定度是重要的测定项目，需使用马歇尔试验仪进行测定。在马歇尔试验中，对温度有着明确的规定，不仅试验的试件需要达到60摄氏度，且上、下压头也要达到60摄氏度(与试件紧密接触的部分)。这项规定的目的是保证试验在一定的温度下进行，避免温度对最后结果的影响。原因是，在高温条件下，温度是影响沥青混合料的高温稳定性的主要外部因素，且不同成分的沥青混合料，其变化程度不同；一般随着温度的提高，沥青混合料的高温稳定性会明显降低。甚至，当温度在沥青软化点(上下3摄氏度)附近时，混合料的动稳定度将发生突变，下降的幅度是其他区间的2～10倍，这导致了马歇尔试验数据的波动较大，所以对温度进行控制在马歇尔试验过程中是很有必要的。现有的马歇尔试验仪数据采集的传感器均固定在压头或压头附近，并只对压头进行加热控温。然而，在试验过程中，取出水浴箱中的压头后，在安装回试验仪和固定传感器的过程中，压头的温度会受到环境温度的影响，一般情况会下降；并且，在试验过程中由于环境温度低于压头和试件的温度，因此需不断地对压头进行加热以保证试验所需要的温度，因此试验过程中难免出现对温度控制不是很精准(加热以上升温度需要时间从而带来误差)，影响稳定度的测定。因此，如果对上、下压头和试件的环境温度进行控制，进一步降低温度对试验的影响，那么试验数据将会更加精确。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种对试验环境温度更精准控制的带温控的马歇尔试验仪。
一种带温控的马歇尔试验仪，试验室包括试验机箱、立柱、横梁、吊栓、荷载传感器、上压头、下压头、托盘、千斤顶、温度传感器、红外温度传感器、红外位移传感器，立柱安装于试验机箱内的两侧，横梁横跨在立柱之间，荷载传感器通过吊栓安装于横梁的下表面；千斤顶安装在试验机箱的底板上，托盘安装在千斤顶上，用于安装试件的上压头、下压头安装在托盘上且位于荷载传感器下方；用于测量试件温度的红外温度传感器安装于试验机箱内壁上，红外位移传感器安装于上压头、下压头之间；试验室还包括干热风机、风扇，用于对试验机箱内空气加热升温的干热风机安装在试验机箱底板上，搅拌热空气使得试验机箱内温度均匀上升的风扇安装于试验机箱的内壁上。采用此结构的优点，不但对试件和上、下压头进行恒温控制，还对试件和上、下压头的环境温度进行恒温控制，因此更进一步降低温度对试验的影响，试验获得数据和结果更加精准。
作为一种优选，红外温度传感器数量为五个，均匀安装在试验机箱后板内壁上和试件相对应的位置。采用此结构的优点，使用五个红外温度传感器对试件温度进行检测，并取五个红外温度传感器的检测数据进行平均再取值，因此试件温度测量更精准，试验对温度就控制的更精准，从而试验获得数据和结果更加精准。
作为一种优选，风扇数量为两个，各安装于试验机箱内两侧的两立柱的中部。采用此结构的优点，风扇对试验室内的热空气进行搅拌，热空气均匀上升，试验室内的温度均匀快速上升；并且在放入试件后，试验开始前，风扇还可以吹干试件表面的水渍。
作为一种优选，试验机箱为保温材质岩棉板制成的立方体形箱体，前板为具有保温隔热功能的开闭式透明玻璃门，岩棉板厚度为4至8cm。采用此结构的优点，保温性能好，热量损失少，使试验室的温度控制较好；前板设置为开闭式玻璃门，方便取、放试件及试验过程中的观察。
作为一种优选，荷载传感器下方固定连接快装接头，上压头上设有与快装接头相应的接头凸起。采用此结构的优点，上压头与荷载传感器之间装有快装接头，便于快速装卸可节省安装时间。
作为一种优选，荷载传感器选择硅压阻压力传感器。采用此结构的优点，传感器灵敏度高，量程大，且价格适宜。
作为一种优选，控制室包括控制机箱、控制部分、数据显示器、控制面板、动力机构，动力机构和用于控制、操作试验室的控制部分安装在控制机箱内，数据显示器和控制面板安装在控制机箱的前板。采用此结构的优点，控制室在满足功能的前提下，布置简洁，后续的维修、清洁方便。
作为一种优选，控制部分包括电源、单片机、数码显示电路、数码控制电路、荷载控制电路、红外位移控制电路、红外温度控制电路、温度控制电路、风机驱动电路和动力驱动电路；单片机通过动力驱动电路和动力机构相连，干热风机通过风机驱动电路和单片机相连，控制面板通过数码控制电路和单片机相连，数码显示器通过数码显示电路和单片机相连接，荷载传感器通过荷载控制电路与单片机相连接，红外位移传感器通过红外位移控制电路与单片机相连接，红外温度传感器通过红外温度控制电路与单片机相连接，温度传感器通过温度控制电路与单片机相连接。采用此结构的优点，控制部分包括需要进行控制、操作各部分的控制电路，各控制电路分别和需要控制的终端相连接从而实现控制、操作，控制准确从而使得试验结果、数据可靠。
作为一种优选，托盘在左右方向的长度大于上压头与、下压头的长度。采用此结构的优点，由于托盘的长度大于上压头与下压头的长度，使上压头与下压头上滴落的水渍全部限制在，托盘的表面，防止水渍滴到其他组件上影响试验。
本实用新型的优点有：
(1)设有干热风机、风机驱动电路及安装在两侧立柱上的风扇，干热风机输送热空气及对热空气进行搅拌，使得试验室内的温度均匀快速上升，从而对试件和上、下压头的环境温度进行控制，进一步的控制了试验温度，获得更精准的试验结果和数据。
(2)利用五个红外温度传感器对试件进行测温取平均值及利用装在试验机箱内壁的温度传感器测量试验室内温度，进一步减小试验过程中的误差，从而得到更精准的试验结果和数据。
(3)试验机箱的材质采用保温隔热性能好的岩棉板，使得试验室内的温度控制更容易，热量损耗少，试验条件更稳定，因此试验更精准。
(4)由于托盘的长度大于上压头与下压头的长度，使上压头与下压头上滴落的水渍全部限制在，托盘的表面，防止水渍滴到其他组件上影响试验。
(5)本实用新型采用红外位移传感器，红外位移传感器可以在温度较高时仍能测量处较为精准的数据，红外位移传感器消除了温度对误差的影响，保证了数据的准确性。
附图说明
图1为一种带温控的马歇尔实验仪的结构示意图。
其中，1为试验机箱，2为横梁，3为立柱，4为上压头，5为风扇，6为下压头，7为托盘，8为千斤顶，9为温度传感器，10为荷载传感器，11为快装接头，12为红外温度传感器，13为干热风机，14为控制机箱，15为控制面板，16为数码显示器，17为吊栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的具体说明。
一种带温控的马歇尔试验仪，试验室包括试验机箱、立柱、横梁、吊栓、荷载传感器、上压头、下压头、托盘、千斤顶、温度传感器、红外温度传感器、红外位移传感器，立柱安装于试验机箱内的两侧，横梁横跨在立柱之间，荷载传感器通过吊栓安装于横梁的下表面；千斤顶安装在试验机箱的底板上，托盘安装在千斤顶上，用于安装试件的上压头、下压头安装在托盘上且位于荷载传感器下方；用于测量试件温度的红外温度传感器安装于试验机箱内壁上，红外位移传感器安装于上压头、下压头之间；试验室还包括干热风机、风扇，用于对试验机箱内空气加热升温的干热风机安装在试验机箱底板上，搅拌热空气使得试验机箱内温度均匀上升的风扇安装于试验机箱的内壁上。不但对试件和上、下压头进行恒温控制，还对试件和上、下压头的环境温度进行恒温控制，因此更进一步降低温度对试验的影响，试验获得数据和结果更加精准。温度传感器安装在试验机箱上板内壁上，用于对试验机箱内部的温度进行测量。立柱有两根，分别固定在试验机箱的两侧；横梁两端开设有和立柱相匹配的孔，横梁两端套在立柱上，安装在立柱的上部。所使用的千斤顶为螺旋千斤顶。
本实施例中，红外温度传感器数量为五个，均匀安装在试验机箱后板内壁上和试件相对应的位置。使用五个红外温度传感器对试件温度进行检测，并取五个红外温度传感器的检测数据进行平均再取值，因此试件温度测量更精准，试验对温度就控制的更精准，从而试验获得数据和结果更加精准。
本实施例中，风扇数量为两个，各安装于试验机箱内两侧的两立柱的中部。风扇对试验室内的热空气进行搅拌，热空气均匀上升，试验室内的温度均匀快速上升；并且在放入试件后，试验开始前，风扇还可以吹干试件表面的水渍。
本实施例中，干热风机采用中温型热风机。使用此型号的干热风机能产生较为风速较大、温度较高的热空气流，从而加快试验温度上升的速度，减少试验时间，提高工作效率。
本实施例中，试验机箱为保温材质岩棉板制成的立方体形箱体，前板为具有保温隔热功能的开闭式透明玻璃门，岩棉板厚度为4至8cm。保温性能好，热量损失少，使试验室的温度控制较好；前板设置为开闭式玻璃门，方便取、放试件及试验过程中的观察。
本实施例中，荷载传感器下方固定连接快装接头，上压头上设有与快装接头相应的接头凸起。上压头与荷载传感器之间装有快装接头，便于快速装卸可节省安装时间。本实施例中，荷载传感器选择硅压阻压力传感器，具体型号为3403-29-D1.39S，灵敏度高，量程大，品种多，价格适宜。
本实施例中，控制室包括控制机箱、控制部分、数据显示器、控制面板、动力机构，动力机构和用于控制、操作试验室的控制部分安装在控制机箱内，数据显示器和控制面板安装在控制机箱的前板。控制室在满足功能的前提下，布置简洁，后续的维修、清洁方便。
本实施例中，控制部分包括电源、单片机、数码显示电路、数码控制电路、荷载控制电路、红外位移控制电路、红外温度控制电路、温度控制电路、风机驱动电路和动力驱动电路；单片机通过动力驱动电路和动力机构相连，干热风机通过风机驱动电路和单片机相连，控制面板通过数码控制电路和单片机相连，数码显示器通过数码显示电路和单片机相连接，荷载传感器通过荷载控制电路与单片机相连接，红外位移传感器通过红外位移控制电路与单片机相连接，红外温度传感器通过红外温度控制电路与单片机相连接，温度传感器通过温度控制电路与单片机相连接。控制部分包括需要进行控制、操作各部分的控制电路，各控制电路分别和需要控制的终端相连接从而实现控制、操作，控制准确从而使得试验结果、数据可靠。单片机采用INTEL公司的MCS－51系列的87C51单片机。
本实施例中，托盘在左右方向的长度大于上压头、下压头的长度。由于托盘的长度大于上压头与下压头的长度，使上压头与下压头上滴落的水渍全部限制在，托盘的表面，防止水渍滴到其他组件上影响试验。
本实用新型的工作过程和原理，试验时，首先将上压头和下压头安装好放入试验机箱，关闭试验机箱门，调节控制面板点击加热按钮，将温度设置为60摄氏度；此时，风扇自动开启(风扇在箱门打开和加载时不工作)，放置一段时间等待试验室内升温，通过数据显示器实时观看试验室内温度。当试验室温度稳定在60摄氏度一段时间后，从恒温水浴箱取出圆柱形马歇尔试件(已挑选符合试验要求的试件)并取出上压头和下压头，将试件放入上压头和下压头之间卡紧，放入试验机箱，然后在上压头和下压头之间固定好红外位移传感器，迅速关闭试验机箱门，风扇工作风干未擦干的水渍。通过控制面板开启红外温度传感器检控试件表面温度，五个红外温度传感器测得五个点的温度计算机自动取平均值，观看数据显示器，当试件表面温度稳定在60摄氏度后，点击控制面板通过动力驱动电路开启动力机构，使螺旋千斤顶顶着下压头向上移动，进而使上压头和下压头以及圆柱形马歇尔试件一起向上移动，当上压头与被推入快装接头(快装接头为现有技术市场上可以买到)时，快装接头自动锁住上压头，此时通过负荷传感器测试圆柱形马歇尔试件所受到的压力并记录。红外位移传感器开始工作、实时纪录上压头和下压头之间的相对位移量，通过相对位移量得出沥青混合料的流值。当荷载数据开始出现明显下降时，自动停止加载，控制部分记录并通过数码显示器显示此试件的最大压力(即稳定度)，并且上压头和下压头随托盘和螺旋千斤顶下降至初始位置，取出已完成试验的试件，再另取出马歇尔试件进行下一组试验。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种带温控的马歇尔试验仪，包括用于进行马歇尔试验的试验室和用于控制、操作试验室的控制室，试验室固定安装在控制室上方，其特征在于：试验室包括试验机箱、立柱、横梁、吊栓、荷载传感器、上压头、下压头、托盘、千斤顶、温度传感器、红外温度传感器、红外位移传感器，立柱安装于试验机箱内的两侧，横梁横跨在立柱之间，荷载传感器通过吊栓安装于横梁的下表面；千斤顶安装在试验机箱的底板上，托盘安装在千斤顶上，用于安装试件的上压头、下压头安装在托盘上且位于荷载传感器下方；用于测量试件温度的红外温度传感器安装于试验机箱内壁上，红外位移传感器安装于上压头、下压头之间；试验室还包括干热风机、风扇，用于对试验机箱内空气加热升温的干热风机安装在试验机箱底板上，搅拌热空气使得试验机箱内温度均匀上升的风扇安装于试验机箱的内壁上。
2.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：红外温度传感器数量为五个，均匀安装在试验机箱后板内壁上和试件相对应的位置。
3.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：风扇数量为两个，各安装于试验机箱内两侧的两立柱的中部。
4.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：试验机箱为保温材质岩棉板制成的立方体形箱体，前板为具有保温隔热功能的开闭式透明玻璃门，岩棉板厚度为4至8cm。
5.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：荷载传感器下方固定连接快装接头，上压头上设有与快装接头相应的接头凸起。
6.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：荷载传感器为硅压阻压力传感器。
7.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：控制室包括控制机箱、控制部分、数据显示器、控制面板、动力机构，动力机构和用于控制、操作试验室的控制部分安装在控制机箱内，数据显示器和控制面板安装在控制机箱的前板。
8.根据权利要求7所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：控制部分包括电源、单片机、数码显示电路、数码控制电路、荷载控制电路、红外位移控制电路、红外温度控制电路、温度控制电路、风机驱动电路和动力驱动电路；单片机通过动力驱动电路和动力机构相连，干热风机通过风机驱动电路和单片机相连，控制面板通过数码控制电路和单片机相连，数码显示器通过数码显示电路和单片机相连接，荷载传感器通过荷载控制电路与单片机相连接，红外位移传感器通过红外位移控制电路与单片机相连接，红外温度传感器通过红外温度控制电路与单片机相连接，温度传感器通过温度控制电路与单片机相连接。
9.根据权利要求1所述一种带温控的马歇尔试验仪，其特征在于：托盘在左右方向的长度大于上压头、下压头的长度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170926 |