CN206684160U - 一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪，包括检测系统和温度控制系统，所述检测系统包括砝码托盘（1）与加压杆（2），所述加压杆（2）设置在所述砝码托盘（2）底部；所述温度控制系统包括用于放置试件的试验水箱（3）及水浴器（4），所述加压杆（2）的作用端与所述试验水箱（3）相对，其特征在于：所述砝码托盘（1）底部还连接有横向的机械臂（5），所述机械臂（5）一端伸出所述砝码托盘（1）且与丝杆螺母副A（6）的螺母A连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副A（6）的丝杆的电动马达A（7），所述丝杆A沿所述加压杆（1）方向设置，所述电动马达A（7）通过电控系统进行控制。采用本实用新型的试验仪，能够实现全自动测试。

Description

一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪

技术领域：

本实用新型涉及一种贯入度试验仪，尤其涉及一种用于浇注式沥青混合料的贯入度试验仪，

背景技术：

随着我国交通事业的发展，越来越多的大跨径桥梁相继建成，大部分采用钢箱梁和钢桁架结构。其桥面铺装是桥梁行车体系的重要组成部分，现在越来越多的钢桥面采用浇注式沥青混凝土作为铺装材料，相对应的沥青混凝土材料指标检测设备对钢桥面铺装质量具有重要的意义。

钢桥面浇注式沥青混合料贯入度检测仪是检测钢桥面浇注式沥青混合料贯入度指标的一种设备。它用于测定浇注式沥青混凝土抵抗高温变形的能力，是浇注式沥青混合料配合比设计依据的来源，同时对施工过程质量控制、沥青混合料拌和楼生产具有指导作用。在国内市场上目前没有该类型的设备，在德国标准中有该类型设备的详细规定。

目前已知的浇注式沥青混合料贯入度度检测仪，其结构如说明书附图1所示，它包括试验装置14和温度控制装置15；其温度控制系统词用恒温水浴控制器，以实现对浇筑式沥青混合料试件的检测环境的加热，并与试验装置内的水浴行程水循环。其检测系统中砝码下部设置有加压杆，加压杆包括加压头、砝码托盘压杆。其整体为刚性连接。在机架上，开有一竖孔，加压杆可在该孔中自由滑动，实现检测系统和机架的连接。机架上另有一锁紧螺钉，以锁紧加压杆。该系统中还设置有百分表，以记录贯入度值，同时通过人工读取电子秒表来控制试验时间。可见该检测过程存在以下的缺点：温度控制精度低、贯入度值和试验时间人为误差大、砝码上升下降操作由人工完成，复杂，加压头杆和机架螺由钉锁紧可靠性差。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种浇注式沥青混合料全自动贯入度试验仪，该试验仪可实现自动化检测，并提高试验数据的精度。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪，包括检测系统和温度控制系统，所述检测系统包括砝码托盘与加压杆，所述加压杆设置在所述砝码托盘底部；所述温度控制系统包括用于放置试件的试验水箱及水浴器，所述加压杆的作用端与所述试验水箱相对，其特征在于：所述砝码托盘底部还连接有横向的机械臂，所述机械臂一端伸出所述砝码托盘且与丝杆螺母副A的螺母A连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副A的丝杆的电动马达A，所述丝杆A沿所述加压杆方向设置，所述电动马达A通过电控系统进行控制。采用上述方式设置的贯入度试验仪，能够实现砝码托盘与加压杆对放置在所述试验水箱中的试件自动加压，减少了人工干预，实现了自动化检测沥青混合料的贯入度，并且提高了检测精度。

为了进一步提高稳定性和检测精度，所述机械臂为两个且分设在所述砝码托盘两端，所述丝杆螺母副A为两套且分别与两个机械臂连接，所述电动马达A为两个且分别驱动两个丝杆螺母副A。

为了进一步提高检测精度，还包括机架，在所述机架内通过沿竖向设置的第一支撑板和第二支撑板分割成三个腔室，所述电动马达A和所述丝杆螺母副A设置在所述第一支撑板上，所述试验水箱设置在所述第二支撑板上，所述水浴器设置在所述机架内的底板上，在所述第一支撑板上还设置有过孔，所述加压杆穿过所述过孔与所述试验水箱相对设置。

为了进一步提高试验精度，在所述过孔上设置有套筒，在所述套筒内壁上设置有滚珠。

为了进一步实现自动化，在所述加压杆上固定有磁栅尺，在所述加压杆和所述机架上均设置有磁栅尺检测单元。

为了进一步提高试验精度且实现自动化检测，在所述第二支撑板上横向设置有燕尾槽导轨，所述试验水箱卡设在所述燕尾槽导轨内，在所述第二支撑板的底面设置有丝杆螺母副B，所述丝杆螺母副B的丝杆B沿所述燕尾槽导轨方向设置，所述丝杆螺母副B的螺母B与试验水箱连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副B的电动马达B。

进一步地，所述水浴器与所述试验水箱之间连接有溢水管和放水管，所述水浴器中的水通过水泵和所述放水管流入所述试验水箱，所述试验水箱中的水通过溢水管流入所述水浴器。

为了进一步调节设备的水平、提高试验精度，在所述机架底部设置有滚动轮和调节水平的调节螺母。

为了进一步实现自动化测试及人性化控制，在所述机架上设置有触摸屏控制电板，所述触摸屏控制电板与PLC控制电路单元相连，所述PLC控制电路与控制电脑及继电器相连，所述继电器与电动马达A和电动马达B相连。

为了保证测试温度，提高测试准确性，在所述水浴器中设置有温度传感器及加热装置，在所述触摸屏控制电板上设置有温度显示器和计时器，且所述PLC控制电路内设置有温度传感器、温度控制器和加热装置形成的温控闭环系统。

为了进一步保证试件的水平以及与所述加压杆正对，在所述试验水箱中放有两个水平气泡；在所述试验水箱内底部设置有两个定位模块。

有益效果：

1、本实用新型中的浇注式沥青混合料全自动贯入度试验仪，其整个试验系统由电脑和PLC自动控制，自动化程度和效率更高；并能实现数据的采集和上传。

2、它通过触摸屏上的按键操作自动实现压杆和托盘的预压以及砝码的加载，大大节约了试验时间和避免人工操作造成的加载冲击。

3、其温度控制系统为一个独立控制单元，温度控制精度更高，可达±0.1℃；

4、检测时贯入度数据采用磁栅尺计量，精度更高；其套筒内增设了滚珠，大大降低了摩擦力对试验数据的影响；

5、其整个装置采用不锈钢框架结构，强度高，变形小。

附图说明：

图1为现有技术中贯入度试验仪的结构图；

图2为本实用新型中贯入度试验仪的主视图；

图3为本实用新型中贯入度试验仪的左视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。

实施例1：如图1和2所示，一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪，包括检测系统和温度控制系统，所述检测系统包括砝码托盘1与加压杆2，所述加压杆2设置在所述砝码托盘1底部；所述温度控制系统包括用于放置试件的试验水箱3及水浴器4，所述加压杆2的作用端与所述试验水箱3相对，所述砝码托盘1底部还连接有横向的机械臂5，所述机械臂5一端伸出所述砝码托盘1且与丝杆螺母副A6的螺母A连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副A6的丝杆的电动马达A7，所述丝杆A沿所述加压杆2方向设置，所述电动马达A7通过电控系统进行控制。

其中，所述机械臂5为两个且分设在所述砝码托盘1两端，所述丝杆螺母副A6为两套且分别与两个机械臂5连接，所述电动马达A7为两个且分别驱动两个丝杆螺母副A6。

采用本实施例中的贯入度试验仪，预先将待测试件12冷却，放入空气中不少于48h、且不超过一周；检测操作时，提前1h将待测试件12侵入水中，水的温度控制在60℃±0.1℃范围；保温1h后，加压杆2和盛有砝码13的砝码托盘1缓慢下降至试件表面进行预压10min，并读取预压完后贯入数据；预压完后，通过机械手缓慢加载砝码13(不能有冲击力)，加载完成后，机械手自动脱离砝码，并自动分别记录1 min 、2 min、 3 min、 4 min、 5 min、10 min 、20 min 、30 min 、60 min时贯入度值。试验完成后，自动升起砝码托盘1和加压杆2，更换试件，进行下一组试验。

采用本实施例的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，能够实现砝码的自动加载，和砝码托盘与加压杆对放置在所述试验水箱中的试件自动加压，减少了人工干预，实现了自动化检测沥青混合料的贯入度，并且提高了检测精度。

实施例2：如图1和2所示，一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪，包括检测系统和温度控制系统，所述检测系统包括砝码托盘1与加压杆2，所述加压杆2设置在所述砝码托盘1底部；所述温度控制系统包括用于放置试件12的试验水箱3及水浴器4，所述加压杆2的作用端与所述试验水箱3相对，所述砝码托盘1底部还连接有横向的机械臂5，所述机械臂5一端伸出所述砝码托盘1且与丝杆螺母副A6的螺母A连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副A6的丝杆的电动马达A7，所述丝杆A沿所述加压杆2方向设置，所述电动马达A7通过电控系统进行控制。其中，所述机械臂5为两个且分设在所述砝码托盘1两端，所述丝杆螺母副A6为两套且分别与两个机械臂5连接，所述电动马达A7为两个且分别驱动两个丝杆螺母副A6。

另外，所述贯入度试验仪还包括机架8，机架8作为整个试验仪的整体框架。在所述机架8内通过沿竖向设置的第一支撑板81和第二支撑板82分割成三个腔室，所述第一支撑板81和第二支撑板82均横向设置。所述电动马达A7和所述丝杆螺母副A6设置在所述第一支撑板81上，所述砝码13、砝码托盘1及部分加压杆2位于第一腔室中。所述试验水箱3设置在所述第二支撑板82上、位于第二腔室中。所述水浴器4设置在所述机架8内的底板上、位于第三腔室中。在所述第一支撑板81上还设置有过孔，在所述过孔上设置有套筒9，在所述套筒内壁上设置有滚珠，所述加压杆2穿过所述套筒9与所述试验水箱3相对设置，且所述加压杆2可下沉于所述试验水箱3中且作用于试验水箱3中的试件5上。

而且，在所述机架8上设置有触摸屏控制电板，所述触摸屏控制电板与PLC控制电路单元相连，所述PLC控制电路与控制电脑及继电器相连，所述继电器与电动马达A7和电动马达B11相连。在所述加压杆2上固定有磁栅尺，在所述加压杆2和所述机架8上均设置有磁栅尺检测单元。

采用本实用新型的贯入度试验仪进行测试时，预先将待测试件12冷却，后置于空气中不少于48h，不超过1周；检测操作时，提前1h将待测试件12浸入水中，水的温度控制在实验温度60℃±0.1°C范围；保温1h后，加压杆2和托盘缓慢下降至试件表面进行预压10min，并在控制垫板上读取预压完后贯入数据；预压完后，通过机械手缓慢加载砝码(不能有冲击力)，加载完成后，机械手自动脱离砝码，并自动分别记录1 min 2 min 3 min 4 min5 min 10 min 20 min 30 min 60 min时贯入度值。试验完成后，自动升起砝码和加压杆，更换试件，进行下一组试验。

采用本实施例的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其整个试验系统由电脑和PLC自动控制，自动化程度和效率更高；并能实现数据的采集和上传。还可通过触摸屏上的按键操作自动实现压杆和托盘的预压以及砝码的加载，大大节约了试验时间和避免人工操作造成的加载冲击。检测时贯入度数据采用磁栅尺计量，精度更高；其套筒内增设了滚珠，大大降低了摩擦力对试验数据的影响。且其整个装置采用不锈钢框架结构，强度高，变形小。

实施例3：如图1和2所示，一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪，包括检测系统和温度控制系统，所述检测系统包括砝码托盘1与加压杆2，所述加压杆2设置在所述砝码托盘1底部；所述温度控制系统包括用于放置试件5的试验水箱3及水浴器4，所述加压杆2的作用端与所述试验水箱3相对，所述砝码托盘1底部还连接有横向的机械臂5，所述机械臂5一端伸出所述砝码托盘1且与丝杆螺母副A6的螺母A连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副A6的丝杆的电动马达A7，所述丝杆A沿所述加压杆2方向设置，所述电动马达A7通过电控系统进行控制。其中，所述机械臂5为两个且分设在所述砝码托盘1两端，所述丝杆螺母副A6为两套且分别与两个机械臂5连接，所述电动马达A7为两个且分别驱动两个丝杆螺母副A6。

另外，所述贯入度试验仪还包括机架8，机架作为整个试验仪的整体框架。在所述机架8内通过沿竖向设置的第一支撑板81和第二支撑板82分割成三个腔室，所述第一支撑板81和第二支撑板82均横向设置。所述电动马达A7和所述丝杆螺母副A6设置在所述第一支撑板81上，所述砝码13、砝码托盘1及部分加压杆2位于第一腔室中。所述试验水箱3设置在所述第二支撑板82上、位于第二腔室中。所述水浴器4设置在所述机架8内的底板上、位于第三腔室中。

在所述第一支撑板81上还设置有过孔，在所述过孔上设置有套筒9，在所述套筒9内壁上设置有滚珠，所述加压杆2穿过所述套筒9与所述试验水箱3相对设置，且所述加压杆2可下沉于所述试验水箱3中且作用于试验水箱3中的试件12上。

在所述第二支撑板82上横向设置有燕尾槽导轨，所述试验水箱3卡设在所述燕尾槽导轨内，在所述第二支撑板82的底面设置有丝杆螺母副B10，所述丝杆螺母副B10的丝杆B沿所述燕尾槽导轨方向设置，所述丝杆螺母副B10的螺母与试验水箱3连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副B10的电动马达B11。在所述机架8的第二腔室上还设置有带有封闭门的开口，所述试验水箱3可沿着所述燕尾槽导轨滑出所述第二腔室，方便更换试件。在所述试验水箱3中放有两个水平气泡；在所述试验水箱3内底部设置有两个定位模块。

在所述水浴器4与所述试验水箱3之间连接有溢水管和放水管，所述水浴器4中的水通过水泵和所述放水管流入所述试验水箱3，所述试验水箱3中的水通过溢水管流入所述水浴器4，形成闭环；在所述水浴器4中还设置有温度传感器及加热装置。

在所述机架8底部设置有滚动轮83和调节水平的调节螺母84。其中，所述调节螺母84为4个，能够对设备水平状态进行微调整，以保证工作台处于水平位置。

而且，在所述机架8上设置有触摸屏控制电板，所述触摸屏控制电板与PLC控制电路单元相连，所述PLC控制电路与控制电脑及继电器相连，所述继电器与电动马达A7和电动马达B11相连。在所述触摸屏控制电板上还设置有温度显示器和计时器，且所述PLC控制电路内设置有温度传感器、温度控制器和加热装置形成的温控闭环系统。在所述加压杆2上固定有磁栅尺，在所述加压杆2和所述机架8上均设置有磁栅尺检测单元。所述触摸屏控制电板能够显示磁栅尺检测到的数据并将其上传至云端。

采用本实施例的贯入度试验仪，预先将待测试12件冷却，后置于空气中不少于48h，不超过1周；检测操作时，提前1h将待测试件12浸入水中，水的温度通过温度控制器控制在实验温度60℃±0.1°C范围；其中，采用试验水箱3中的定位模块将试件进行定位，并且通过丝杆螺母副B10调节试验水箱3的位置，使得试件12与加压杆2正对，并且观察试验水箱12中的水平调节气泡，若是不水平，则通过机架8底部的调节螺母84进行微调，直至水平。试件保温1h后，加压杆2和托盘缓慢下降至试件表面进行预压10min，并读取预压完后贯入数据；预压完后，通过机械手缓慢加载砝码(不能有冲击力)，加载完成后，机械手自动脱离砝码，并自动分别记录1 min 2 min 3 min 4 min 5 min 10 min 20 min 30 min 60 min时贯入度值。试验完成后，自动升起砝码和加压杆，试验水箱从滑轨上滑出，更换试件，进行下一组试验。在整个试验过程中，均是由电脑和PLC自动控制，自动化程度和效率更高；并能实现数据的采集和上传。通过触摸屏上的按键操作自动实现压杆和托盘的预压以及砝码的加载，大大节约了试验时间和避免人工操作造成的加载冲击。

且采用本实施例中的浇注式沥青混合料全自动贯入度试验仪，温度控制系统为一个独立控制单元，温度控制精度更高，可达±0.1℃；检测时贯入度数据采用磁栅尺计量，精度更高；其套筒内增设了滚珠，大大降低了摩擦力对试验数据的影响；其整个装置采用不锈钢框架结构，强度高，变形小。

Claims (12)

1.一种浇注式沥青混合料贯入度试验仪，包括检测系统和温度控制系统，所述检测系统包括砝码托盘（1）与加压杆（2），所述加压杆（2）设置在所述砝码托盘（1）底部；所述温度控制系统包括用于放置试件的试验水箱（3）及水浴器（4），所述加压杆（2）的作用端与所述试验水箱（3）相对，其特征在于：所述砝码托盘（1）底部还连接有横向的机械臂（5），所述机械臂（5）一端伸出所述砝码托盘（1）且与丝杆螺母副A（6）的螺母A连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副A（6）的丝杆的电动马达A（7），所述丝杆A沿所述加压杆（2）方向设置，所述电动马达A（7）通过电控系统进行控制。

2.如权利要求1所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：所述机械臂（5）为两个且分设在所述砝码托盘（1）两端，所述丝杆螺母副A（6）为两套且分别与两个机械臂（5）连接，所述电动马达A（7）为两个且分别驱动两个丝杆螺母副A（6）。

3.如权利要求2所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：还包括机架（8），在所述机架（8）内通过沿竖向设置的第一支撑板（81）和第二支撑板（82）分割成三个腔室，所述电动马达A（7）和所述丝杆螺母副A（6）设置在所述第一支撑板（81）上，所述试验水箱（3）设置在所述第二支撑板（82）上，所述水浴器（4）设置在所述机架（8）内的底板上，在所述第一支撑板（81）上还设置有过孔，所述加压杆（2）穿过所述过孔与所述试验水箱（3）相对设置。

4.如权利要求3所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述过孔上设置有套筒（9），在所述套筒（9）内壁上设置有滚珠。

5.如权利要求3或4所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述加压杆（2）上固定有磁栅尺，在所述加压杆（2）和所述机架（8）上均设置有磁栅尺检测单元。

6.如权利要求5所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述第二支撑板（82）上横向设置有燕尾槽导轨，所述试验水箱（3）卡设在所述燕尾槽导轨内，在所述第二支撑板（82）的底面设置有丝杆螺母副B（10），所述丝杆螺母副B（10）的丝杆B沿所述燕尾槽导轨方向设置，所述丝杆螺母副B（10）的螺母与试验水箱（3）连接，还设置有用于驱动所述丝杆螺母副B（10）的电动马达B（11）。

7.如权利要求6所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：所述水浴器（4）与所述试验水箱（3）之间连接有溢水管和放水管，所述水浴器（4）中的水通过水泵和所述放水管流入所述试验水箱（3），所述试验水箱（3）中的水通过溢水管流入所述水浴器（4）。

8.如权利要求7所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述机架（8）底部设置有滚动轮（83）和调节水平的调节螺母（84）。

9.如权利要求8所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述机架（8）上设置有触摸屏控制电板，所述触摸屏控制电板与PLC控制电路单元相连，所述PLC控制电路与控制电脑及继电器相连，所述继电器与电动马达A（7）和电动马达B（11）相连。

10.如权利要求9所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述水浴器（4）中设置有温度传感器及加热装置，在所述触摸屏控制电板上设置有温度显示器和计时器，且所述PLC控制电路内设置有温度传感器、温度控制器和加热装置形成的温控闭环系统。

11.如权利要求1、2、3、4、6、7、8、9或10所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述试验水箱（3）中放有两个水平气泡；在所述试验水箱（3）内底部设置有两个定位模块。

12.如权利要求5所述的浇注式沥青混合料贯入度试验仪，其特征在于：在所述试验水箱（3）中放有两个水平气泡；在所述试验水箱（3）内底部设置有两个定位模块。