CN207163822U - 新型沥青混合料稳定度测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种新型沥青混合料稳定度测试装置及系统，涉及水利工程检测技术领域。该装置包括机箱、支撑架、升降杆、支撑座、压力传感器、位移传感器、夹持组件及两个导向柱，所述机箱包括外壳以及设置在所述外壳内的控制单元，所述控制单元包括单片机以及电机驱动组件，所述两个导向柱各自的一端分别穿过所述夹持组件和所述支撑座后固定于所述外壳上，所述单片机通过控制电机驱动组件驱动升降杆上升，进而控制所述支撑座及夹持组件在导向柱的引导下平稳上升，所述单片机依据压力传感器及位移传感器检测的压力值和相对位移量调节升降杆的上升速率。该装置能有效提高夹持组件运动的平稳性，并控制升降杆的上升速率，进而提高测量精度。

Description

新型沥青混合料稳定度测试装置及系统

技术领域

本实用新型涉及水利工程检测技术领域，具体而言，涉及一种新型沥青混合料稳定度测试装置及系统。

背景技术

沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、填充料组成，在道路工程等领域具有广泛的应用，基于沥青路面质量和性能的要求，需要对沥青混合料进行相关的试验研究。其中，沥青混合料的稳定度和流值是进行沥青混合料设计和施工质量控制过程中的非常重要的数据，沥青混合料的稳定度指的是沥青混合料试件在进行试验时被破坏时的最大应力，流值指的是被破坏时对应的变形。因此，沥青混合料的稳定度和流值实际上反映了沥青混合料的热稳定性和抗塑性变形的能力，能为沥青混合料的组成配合比设计提供准确依据。

现有技术中，用于测试沥青混合料稳定度的装置中，通常是将夹持有沥青混合料试件的夹持组件放置在托盘上，并通过向上运动不断对沥青混合料试件进行施压直至沥青混合料试件破碎，最终测得稳定度和流值，但是夹持组件在运动过程中不平稳，影响测量精度，而且沥青混合料试件破碎后生成的碎片会洒落在各处，不便于收集和清理，给用户带来了不便。此外，现有的测试沥青混合料稳定度的装置中，驱动夹持组件升降的驱动结构不能实时控制运行速率，易导致压力传感器受到过高的瞬间压力而损坏。

因此，如何解决现有的测试沥青混合料稳定度的装置中，夹持组件在升降过程中运行不平稳、运行速率得不到有效控制以及试件破碎产生的碎片不易清理和收集的问题，一直以来都是本领域技术人员关注的重点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型沥青混合料稳定度测试装置，以提高夹持组件运动的平稳性，有效控制升降杆的上升速率，进而提高测量精度，防止压力传感器因压力过大而损坏。

本实用新型的目的还在于提供一种新型沥青混合料稳定度测试系统，以提高夹持组件运动的平稳性，有效控制升降杆的上升速率，进而提高测量精度，防止压力传感器因压力过大而损坏。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提出一种新型沥青混合料稳定度测试装置，所述新型沥青混合料稳定度测试装置包括机箱、支撑架、升降杆、支撑座、压力传感器、位移传感器、夹持组件及两个导向柱，所述机箱包括外壳以及设置在所述外壳内的控制单元，所述支撑架及所述升降杆设置在所述外壳上，所述压力传感器设置在所述支撑架上，所述位移传感器设置在所述夹持组件上；所述控制单元包括单片机以及电机驱动组件，所述压力传感器、电机驱动组件以及所述位移传感器均与所述单片机电连接，所述电机驱动组件与所述升降杆的一端连接，用于驱动所述升降杆上升或下降，所述升降杆的另一端与所述支撑座可拆卸地连接，所述支撑座用于支撑所述夹持组件，所述两个导向柱相对设置，且所述两个导向柱各自的一端分别穿过所述夹持组件和所述支撑座后固定于所述外壳上；所述夹持组件包括第一压头及第二压头，所述第一压头及所述第二压头用于夹持待测的沥青混合料；所述单片机用于获取指令信号，并依据所述指令信号输出电机控制信号；所述电机驱动组件用于接收所述电机控制信号并依据所述电机控制信号控制所述升降杆上升，进而控制所述支撑座以及所述夹持组件在所述两个导向柱的引导下上升，以使所述夹持组件的第一压头与所述压力传感器接触，所述待测的沥青混合料受到所述第一压头与所述第二压头的挤压；所述压力传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头承受的压力值，并将所述压力值输出至所述单片机；所述位移传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头及所述第二压头之间的相对位移量，并将所述相对位移量输出至所述单片机；所述单片机用于依据所述压力值及所述相对位移量向所述电机驱动组件输出稳速控制信号以使所述电机驱动组件调节所述升降杆的上升速率；所述单片机还用于对所述压力值及所述相对位移量进行处理以得到测试结果。

第二方面，本实用新型实施例还提出一种新型沥青混合料稳定度测试系统，包括上位机及新型沥青混合料稳定度测试装置，所述新型沥青混合料稳定度测试装置包括机箱、支撑架、升降杆、支撑座、压力传感器、位移传感器、夹持组件及两个导向柱，所述机箱包括外壳以及设置在所述外壳内的控制单元，所述支撑架及所述升降杆设置在所述外壳上，所述压力传感器设置在所述支撑架上，所述位移传感器设置在所述夹持组件上；所述控制单元包括单片机以及电机驱动组件，所述压力传感器、电机驱动组件以及所述位移传感器均与所述单片机电连接，所述电机驱动组件与所述升降杆的一端连接，用于驱动所述升降杆上升或下降，所述升降杆的另一端与所述支撑座可拆卸地连接，所述支撑座用于支撑所述夹持组件，所述两个导向柱相对设置，且所述两个导向柱各自的一端分别穿过所述夹持组件和所述支撑座后固定于所述外壳上；所述夹持组件包括第一压头及第二压头，所述第一压头及所述第二压头用于夹持待测的沥青混合料；所述单片机用于获取指令信号，并依据所述指令信号输出电机控制信号；所述电机驱动组件用于接收所述电机控制信号并依据所述电机控制信号控制所述升降杆上升，进而控制所述支撑座以及所述夹持组件在所述两个导向柱的引导下上升，以使所述夹持组件的第一压头与所述压力传感器接触，所述待测的沥青混合料受到所述第一压头与所述第二压头的挤压；所述压力传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头承受的压力值，并将所述压力值输出至所述单片机；所述位移传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头及所述第二压头之间的相对位移量，并将所述相对位移量输出至所述单片机；所述单片机用于依据所述压力值及所述相对位移量向所述电机驱动组件输出稳速控制信号以使所述电机驱动组件调节所述升降杆的上升速率；所述单片机还用于对所述压力值及所述相对位移量进行处理以得到测试结果。所述上位机与所述单片机电连接，所述上位机用于通过所述单片机获取所述测试结果，并对所述测试结果进行管理和存储。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的新型沥青混合料稳定度测试装置包括机箱、支撑架、升降杆、支撑座、压力传感器、位移传感器、夹持组件及两个导向柱，所述机箱包括外壳以及设置在所述外壳内的控制单元，所述控制单元包括单片机以及电机驱动组件，所述两个导向柱各自的一端分别穿过所述夹持组件和所述支撑座后固定于所述外壳上，所述单片机通过控制电机驱动组件驱动升降杆上升，进而控制所述支撑座及夹持组件在导向柱的引导下平稳上升，所述单片机依据压力传感器及位移传感器检测的压力值和相对位移量调节升降杆的上升速率。该装置能有效提高夹持组件运动的平稳性，并控制升降杆的上升速率，进而提高测量精度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型第一实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试系统的功能模块图。

图2示出了本实用新型第二实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试装置的功能模块图。

图3示出了本实用新型第二实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试装置的平面示意图。

图4示出了图3中夹持组件的平面示意图。

图5示出了图4中第一压头的平面示意图。

图6示出了图4中第二压头的平面示意图。

图7示出了图3中支撑座的结构示意图。

图标：10-新型沥青混合料稳定度测试系统；100-新型沥青混合料稳定度测试装置；200-上位机；110-机箱；120-支撑架；130-升降杆；140-支撑座；150-压力传感器；160-位移传感器；170-夹持组件；180-导向柱；190-打印机；11-操作控件；12-LCD显示器；17-待测的沥青混合料；112-外壳；114-控制单元；121-支撑架；122-横梁；171-第一压头；172-第二压头；141-底座；142-侧壁；151-凸起；1411-通孔；1141-单片机；1142-电机驱动组件；1711-第一安装孔；1712-承压台；1713-位移传感器安装孔；1721-第二安装孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

请参照图1，为本实用新型实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试系统10的功能模块图。所述新型沥青混合料稳定度测试系统10包括新型沥青混合料稳定度测试装置100及上位机200，所述新型沥青混合料稳定度测试装置100与所述上位机200电连接，所述新型沥青混合料稳定度测试装置100用于测试沥青混合料的稳定度及流值，以得到测试结果，并将所述测试结果发送至所述上位机200，所述上位机200用于所述所述测试结果进行管理和存储。

第二实施例

图2为本实用新型第二实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试装置100的功能模块图，图3为本实用新型第二实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试装置100的平面示意图。请参照图2及图3，所述新型沥青混合料稳定度测试装置100包括机箱110、支撑架120、升降杆130、支撑座140、压力传感器150、位移传感器160、夹持组件170及两个导向柱180，所述机箱110包括外壳112以及设置在所述外壳112内的控制单元114，所述支撑架120及所述升降杆130设置在所述外壳112上，所述压力传感器150设置在所述支撑架120上，所述位移传感器160设置在所述夹持组件170上。所述控制单元114包括单片机1141以及电机驱动组件1142，所述压力传感器150、电机驱动组件1142以及所述位移传感器160均与所述单片机1141电连接，所述电机驱动组件1142与所述升降杆130的一端连接，用于驱动所述升降杆130上升或下降，所述升降杆130的另一端与所述支撑座140可拆卸地连接，所述支撑座140用于支撑所述夹持组件170，所述两个导向柱180相对设置，且所述两个导向柱180各自的一端分别穿过所述夹持组件170和所述支撑座140后固定于所述外壳112上。

在本实施例中，所述支撑架120包括两个支撑架121及横梁122，所述压力传感器150设置在所述横梁122上，所述两个支撑架121各自的一端用于固定在所述外壳112上，所述两个支撑架121各自的另一端用于分别与所述横梁122的两端连接。

如图4所示，所述夹持组件170包括第一压头171及第二压头172，所述第一压头171及所述第二压头172用于夹持待测的沥青混合料17。

具体地，如图5所示，为所述第一压头171的平面示意图。所述第一压头171上设有第一安装孔1711、位移传感器安装孔1713以及承压台1712，所述位移传感器160通过所述位移传感器安装孔1713固定在所述第一压头171上，且所述位移传感器160的一端穿过所述位移传感器安装孔1713与所述第二压头172接触；所述压力传感器150的下端设有凸起151，所述凸起151与所述承压台1712配合，以使所述压力传感器150通过所述凸起151与所述承压台1712接触进而在所述夹持组件170上升时测量所述第一压头171承受的压力值。优选地，所述第一安装孔1711为2个，其大小与所述导向柱180匹配。

如图6所示，为所述第二压头172的平面示意图，所述第二压头172上设有第二安装孔1721，所述第二安装孔1721为优选为2个，其大小与所述导向柱180匹配。

如图7所示，为所述支撑座140的结构示意图。所述支撑座140包括底座141及侧壁142，所述底座141与所述侧壁142一体成型，所述底座141上设有通孔1411，所述通孔1411的数量优选为2个，其大小与所述导向柱180匹配。在本实施例中，所述支撑座140还用于收集该待测的沥青混合料17被挤压至破碎时产生的碎片，在试验结束后便于清理，给用户提供了方便。优选地，所述支撑座140的尺寸稍大于所述夹持组件170。

所述新型沥青混合料稳定度测试装置100进行装配时，所述两个导向柱180各自的一端由上至下依次穿过所述第一安装孔1711、第二安装孔1721及所述通孔1411后固定在所述外壳112上，以使所述升降杆130上升时，所述支撑座140、第二压头172以及第一压头171能在所述导向柱180的引导下平稳上升，不出现摇晃。

在本实施例中，所述单片机1141用于获取指令信号，并依据所述指令信号输出电机控制信号。在本实施例中，所述外壳112上设有多个操作控件11便于用户启动或关闭所述新型沥青混合料稳定度测试装置100。

在本实施例中，所述电机驱动组件1142用于接收所述电机控制信号并依据所述电机控制信号控制所述升降杆130上升，进而控制所述支撑座140以及所述夹持组件170在所述两个导向柱180的引导下上升，以使所述夹持组件170的第一压头171与所述压力传感器150接触，所述待测的沥青混合料17受到所述第一压头171与所述第二压头172的挤压。

在本实施例中，所述压力传感器150用于检测所述夹持组件170在上升过程中所述第一压头171承受的压力值，并将所述压力值输出至所述单片机1141。在本实施例中，从所述承压台1712与所述凸起151接触开始，所述第一压头171与所述第二压头172不断挤压所述待测的沥青混合料17，所述压力传感器150不断检测所述第一压头171所承受的压力值，该压力值反映了所述待测的沥青混合料17所承受的压力值。

在本实施例中，所述位移传感器160用于检测所述夹持组件170在上升过程中所述第一压头171及所述第二压头172之间的相对位移量，并将所述相对位移量输出至所述单片机1141。由于所述第一压头171与所述第二压头172不断挤压所述待测的沥青混合料17的过程中，会使得所述待测的沥青混合料17产生变形，该变形量即是所述位移传感器160测得的相对位移量。

在本实施例中，所述单片机1141用于依据所述压力值及所述相对位移量向所述电机驱动组件1142输出稳速控制信号以使所述电机驱动组件1142调节所述升降杆130的上升速率。所述单片机1141通过所述压力传感器150实时反馈的压力值及所述位移传感器160实时反馈的相对位移量控制所述升降杆130的上升速率，避免所述压力传感器150受到过大的瞬间压力发生损坏。

所述单片机1141还用于对所述压力值及所述相对位移量进行处理以得到测试结果。具体地，所述单片机1141依据所述压力值及所述相对位移量进行相应的计算和转换可得到压力-位移曲线图。在本实施例中，当所述待测的沥青混合料17破碎时，对应测得的压力值和相对位移量经转换可得到所述待测的沥青混合料17的稳定度和流值。

进一步地，所述新型沥青混合料稳定度测试装置100还包括LCD显示器12，所述LCD显示器12设置在所述外壳112上，并与所述单片机1141电连接，所述LCD显示器12用于显示所述测试结果。例如，所述LCD显示器12可显示出压力-位移曲线图。

进一步地，所述新型沥青混合料稳定度测试装置100还包括打印机190，所述打印机190设置在所述外壳112内，并与所述单片机1141电连接，所述单片机1141还用于控制所述打印机190对所述测试结果进行打印。

综上所述，本实用新型实施例所提供的新型沥青混合料稳定度测试装置包括机箱、支撑架、升降杆、支撑座、压力传感器、位移传感器、夹持组件及两个导向柱，所述机箱包括外壳以及设置在所述外壳内的控制单元，所述支撑架及所述升降杆设置在所述外壳上，所述压力传感器设置在所述支撑架上，所述位移传感器设置在所述夹持组件上；所述控制单元包括单片机以及电机驱动组件，所述压力传感器、电机驱动组件以及所述位移传感器均与所述单片机电连接，所述电机驱动组件与所述升降杆的一端连接，用于驱动所述升降杆上升或下降，所述升降杆的另一端与所述支撑座可拆卸地连接，所述支撑座用于支撑所述夹持组件，所述两个导向柱相对设置，且所述两个导向柱各自的一端分别穿过所述夹持组件和所述支撑座后固定于所述外壳上；所述夹持组件包括第一压头及第二压头，所述第一压头及所述第二压头用于夹持待测的沥青混合料；所述单片机用于获取指令信号，并依据所述指令信号输出电机控制信号；所述电机驱动组件用于接收所述电机控制信号并依据所述电机控制信号控制所述升降杆上升，进而控制所述支撑座以及所述夹持组件在所述两个导向柱的引导下上升，以使所述夹持组件的第一压头与所述压力传感器接触，所述待测的沥青混合料受到所述第一压头与所述第二压头的挤压；所述压力传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头承受的压力值，并将所述压力值输出至所述单片机；所述位移传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头及所述第二压头之间的相对位移量，并将所述相对位移量输出至所述单片机；所述单片机用于依据所述压力值及所述相对位移量向所述电机驱动组件输出稳速控制信号以使所述电机驱动组件调节所述升降杆的上升速率；所述单片机还用于对所述压力值及所述相对位移量进行处理以得到测试结果。该新型沥青混合料稳定度测试装置及系统可提高夹持组件运动的平稳性，有效控制升降杆的上升速率，进而提高测量精度，防止压力传感器因压力过大而损坏。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述新型沥青混合料稳定度测试装置包括机箱、支撑架、升降杆、支撑座、压力传感器、位移传感器、夹持组件及两个导向柱，所述机箱包括外壳以及设置在所述外壳内的控制单元，所述支撑架及所述升降杆设置在所述外壳上，所述压力传感器设置在所述支撑架上，所述位移传感器设置在所述夹持组件上；所述控制单元包括单片机以及电机驱动组件，所述压力传感器、电机驱动组件以及所述位移传感器均与所述单片机电连接，所述电机驱动组件与所述升降杆的一端连接，用于驱动所述升降杆上升或下降，所述升降杆的另一端与所述支撑座可拆卸地连接，所述支撑座用于支撑所述夹持组件，所述两个导向柱相对设置，且所述两个导向柱各自的一端分别穿过所述夹持组件和所述支撑座后固定于所述外壳上；

所述夹持组件包括第一压头及第二压头，所述第一压头及所述第二压头用于夹持待测的沥青混合料；

所述单片机用于获取指令信号，并依据所述指令信号输出电机控制信号，所述电机驱动组件用于接收所述电机控制信号并依据所述电机控制信号控制所述升降杆上升，进而控制所述支撑座以及所述夹持组件在所述两个导向柱的引导下上升，以使所述夹持组件的第一压头与所述压力传感器接触，所述待测的沥青混合料受到所述第一压头与所述第二压头的挤压；

所述压力传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头承受的压力值，并将所述压力值输出至所述单片机；

所述位移传感器用于检测所述夹持组件在上升过程中所述第一压头及所述第二压头之间的相对位移量，并将所述相对位移量输出至所述单片机；

所述单片机用于依据所述压力值及所述相对位移量向所述电机驱动组件输出稳速控制信号以使所述电机驱动组件调节所述升降杆的上升速率，所述单片机还用于对所述压力值及所述相对位移量进行处理以得到测试结果。

2.如权利要求1所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述支撑座包括底座及侧壁，所述底座与所述侧壁一体成型，所述支撑座还用于收集所述待测的沥青混合料被挤压至破碎产生的碎片。

3.如权利要求2所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述底座上设有通孔，所述导向柱的一端穿过所述通孔后固定于所述外壳上。

4.如权利要求3所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述第一压头及所述第二压头上分别设有第一安装孔和第二安装孔，所述导向柱的一端依次穿过所述第一安装孔、第二安装孔及所述通孔后固定于所述外壳上。

5.如权利要求1所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述第一压头上还设有位移传感器安装孔，所述位移传感器通过所述位移传感器安装孔固定在所述第一压头上。

6.如权利要求1所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述压力传感器的下端设有凸起，所述第一压头上设有与所述凸起配合的承压台。

7.如权利要求1所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述支撑架包括两个支撑架及横梁，所述压力传感器设置在所述横梁上，所述两个支撑架各自的一端用于固定在所述外壳上，所述两个支撑架各自的另一端用于分别与所述横梁的两端连接。

8.如权利要求1所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述新型沥青混合料稳定度测试装置还包括LCD显示器，所述LCD显示器设置在所述外壳上，并与所述单片机电连接，所述LCD显示器用于显示所述测试结果。

9.如权利要求1所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，其特征在于，所述新型沥青混合料稳定度测试装置还包括打印机，所述打印机设置在所述外壳内，并与所述单片机电连接，所述单片机还用于控制所述打印机对所述测试结果进行打印。

10.一种新型沥青混合料稳定度测试系统，其特征在于，包括上位机以及如权利要求1-9任一项所述的新型沥青混合料稳定度测试装置，所述上位机与所述单片机电连接，所述上位机用于通过所述单片机获取所述测试结果，并对所述测试结果进行管理和存储。