CN213779932U - 一种沥青软化点测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沥青软化点测量装置，包括试样放置装置，试样放置装置上方设置有软化点显示器，软化点显示器内部连接有计算模块，试样放置装置外部设置有光电传感器，光电传感器与计算模块连接，软化点显示器上设置有温度传感器，温度传感器的一端与试样放置装置连接，试样放置装置的外部一侧设置有照明装置，另一侧对应设置有棱镜系统，试样放置装置的底部设置有电加热装置。本实用新型能够自动地测出软化点，且准确度高，操作方便。

Description

一种沥青软化点测量装置

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种沥青软化点测量装置。

背景技术

沥青软化点是指沥青试件受热软化而下垂时的温度，它在一定程度上表示沥青的温度稳定性。沥青的软化点通常是用于检验沥青产品质量并评定沥青性质的重要指标。我国以环球法为标准软化点试验方法，试验有一定的设备和程序，不同沥青有不同的软化点。传统的环球法沥青软化点实验仪器需要通过人工读数。

当试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板表面接触时，须立即手动按下按钮读取并存储温度，误差±0.5℃。但是若因视觉误差在未接触时就已读数或未立即按下按钮经一定时间后再读数，影响试验结果的准确性。

同时，人工读数需试验人员一直在设备前等待、观察，影响试验人员工作效率；并且外界因素极易对试验人员的专注度产生影响，将影响到试验结果的准确性。因此，自动且准确地测定软化点显得格外重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种沥青软化点测量装置，能够自动地测出软化点，且准确度高，操作方便。

本实用新型采用以下技术方案：

一种沥青软化点测量装置，包括试样放置装置，试样放置装置上方设置有软化点显示器，软化点显示器内部连接有计算模块，试样放置装置外部设置有光电传感器，光电传感器与计算模块连接，软化点显示器上设置有温度传感器，温度传感器的一端与试样放置装置连接，试样放置装置的外部一侧设置有照明装置，另一侧对应设置有棱镜系统，试样放置装置的底部设置有电加热装置。

具体的，光电传感器包括红外光发射器，红外光发射器设置在红外光发射器导轨上，红外光发射器导轨一侧对应设置有红外光接收器。

进一步的，红外光接收器为条形结构，红外光发射器导轨和红外光接收器均竖直设置，一端与软化点显示器连接。

进一步的，红外光发射器和红外光接收器位于同一平面。

具体的，计算模块包括单片机，光电传感器通过第一模数转换器与单片机电连接，温度传感器通过第二模数转换器与单片机电连接，单片机分别电连接电加热装置和软化点显示器。

具体的，试样放置装置包括玻璃烧杯，玻璃烧杯的上端口处设置有上盖板，玻璃烧杯的内部竖直设置有立杆，立杆的中部设置有中层板，下部设置有下底板，温度传感器穿过上盖板与中层板连接。

进一步的，中层板上设置有钢球定位环，钢球定位环内设置有钢球。

更进一步的，钢球定位环距下底板的距离为25.4mm。

具体的，照明装置为大功率的冷光源，冷光源经试样放置装置内设置的钢球定位环进入试样放置装置另一侧设置的棱镜系统。

具体的，棱镜系统包括水平设置的反射棱镜和设置在反射棱镜外侧的放大镜，放大镜与反射棱镜的侧面平行。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型一种沥青软化点测量装置，利用光电传感器对试样放置装置进行测量，利用光信号测定沥青软化点很大程度上减少人为因素的影响，进而保证了检测数据的准确性，利用计算模块记录温度信号对应的温度及光电信号，并将检测数据在显示器中显示。

进一步的，红外光发射器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，在工业自动化装置中应用广泛。红外光接收器的条形结构与钢球运动轨迹相适应。

进一步的，红外光发射器和红外光接收器位于同一平面，保证发射的红外光能被接收器准确接收，使距离测量更加准确，试验结果更加准确。

进一步的，传感器将模拟信号输出到计算机，通过模数转换将模拟量转换成数字量,作为单片机能识别的数据。保证光电信号、温度信号的采集、输入、记录。

进一步的，试样放置装置内设置钢球定位环，钢球定位环上设置有钢球，读取钢球与下底板表面的距离，有效解决了手动难以保证钢球刚好与下底板表面面轻轻接触的问题。

进一步的，钢球定位环距下底板25.4mm，严格按照试验规范中的规定。

进一步的，照明装置采用大功率冷光源，冷光源的光电能转换率高，将更多的电能转换为光能，只产生很少量的热能。

进一步的，棱镜系统包括设置在靠近棱镜和设置在棱镜外侧的放大镜，放大镜与棱镜的侧面平行，传统软化点仪需要用放大镜和灯光判断钢球和下底板表面的接触，由于水的折射、反射等原因，很难判断钢球与下底板表面恰好接触，而棱镜和放大镜的组合，能过滤一定角度的光线，使成像清晰可见，同时放大镜将钢球和下底板表面距离放大，使肉眼能清晰判断两者是否接触。在实验室较强光下也能看清。加上照明系统稳定光的照射，会使钢球部分放大，从而使成像更清晰。

综上所述，本实用新型可以用红外光发射器、红外光接收器等光电传感器进行光电转换；并通过电流大小的变化，使温度传感器自动测温。光电信号和温度信号都可以存储至单片机中，准确读取软化点值，不需要人工读数，也减少人为对实验室温度场及其他环境因素的干扰；操作简单、快捷、测量精度高。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电气连接示意图；

图3为本实用新型的棱镜系统结构示意图。

其中：1.立柱；2.温度传感器；3.软化点显示器；4.红外光发射器导轨；5. 红外光发射器；6.红外光接收器；7.上盖板；8.玻璃烧杯；9.立杆；10.钢球；11. 钢球定位环；12.中层板；13.下底板；14.操作平台；15.单片机；16.照明装置；17. 棱镜系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在几种组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

还需要说明的是，本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型公开了一种沥青软化点测量装置，利用光电传感器将位移转化为光电信号，有效解决了人工读数难以保证钢球刚好与下底板表面轻轻接触的问题；利用光电信号读取软化点很大程度上减少人为因素的影响，进而保证了检测数据的准确性。

本实用新型公开了一种沥青软化点测量装置，包括立柱1、温度传感器2、软化点显示器3、红外光发射器导轨4、红外光发射器5、红外光接收器6、上盖板7、玻璃烧杯8、立杆9、钢球10、钢球定位环11、中层板12、下底板13、操作平台14、单片机15、照明装置16和棱镜系统17。

请参阅图1，试样放置装置放置在操作平台14上，试样放置装置的上方水平设置有软化点显示器3，软化点显示器3内部连接有计算模块，软化点显示器3 通过立柱1与操作平台14连接，软化点显示器3与操作平台14之间设置有测量用的光电传感器，光电传感器与计算模块连接，软化点显示器3上设置有温度传感器2，温度传感器2的一端与软化点显示器3下方设置的试样放置装置连接，照明装置16设置在试样放置装置外部一侧的操作平台14上，棱镜系统17对应设置在试样放置装置外部另一侧的操作平台14上。

光电传感器包括红外光发射器5，软化点显示器3与操作平台14之间竖直对应设置有红外光发射器导轨4和条形结构的红外光接收器6，红外光发射器5设置在红外光发射器导轨4上，红外光发射器5可匀速在红外光发射器导轨4上运动。

其中，红外光发射器5和红外光接收器6位于同一平面。

请参阅图2，计算模块包括单片机15，红外光发射器5通过第一模数转换器与单片机15电连接，温度传感器2通过第二模数转换器与单片机15电连接，单片机15分别电连接电加热开关和软化点显示器3，能够记录温度信号对应的温度及光电信号，并将检测数据在软化点显示器3中显示；软化点显示器3上有软化点显示屏和“试验结果”按钮。

试样放置装置包括玻璃烧杯8和金属支架，金属支架包括上盖板7、立杆9、中层板12和下底板13，上盖板7设置在玻璃烧杯8的上端口，立杆9竖直设置在玻璃烧杯8的内部，中层板12和下底板13分别设置在玻璃烧杯8内的立杆9 上。温度传感器2穿过上盖板7中间的一圆孔，端部被中层板12中间一小孔支持；中层板12上还置有钢球定位环11和钢球10，钢球定位环11距下底板13的距离为25.4mm。

请参阅图3，操作平台14上设置有照明装置16和棱镜系统17，照明装置16 为大功率的冷光源，照明装置16发出的冷光源经钢球定位环11进入棱镜系统17，棱镜系统17包括水平设置的反射棱镜和设置在反射棱镜外侧的放大镜，放大镜与反射棱镜的侧面平行，能过滤一定角度的光线，使成像清晰可见，同时放大镜将钢球和下底板13的表面间距离放大，使肉眼能清晰判断两者是否接触。

本实用新型的使用过程如下：

在进行沥青软化点试验中，按照规范要求制备和养护试样后，将试样环放置在中层板12的圆孔中，套上钢球定位环11；然后将整个环架放入玻璃烧杯8中，调整水面至深度标记，并保持水温为5℃±0.5℃，环架上任何部分不得附有气泡。将温度传感器2由上层板中心孔垂直插入，使端部测温头底部与试样环下面齐平。将盛有水和环架的烧杯移放至操作平台14上，然后将钢球10放在定位环11中间的试样中央，打开照明装置16。依次打开操作平台14上的电源开关，红外光启动开关，电加热开关，水开始加热，使杯中水在3min内调节至每分钟上升5℃±0.5℃。

利用红外光电测距，测量钢球10至下层底板12表面的距离，采集其光电信号；同时采集此时的温度传感器2所产生的温度信号。试样受热软化逐渐下坠，至与下层底板12表面接触时，即红外光发射器5与红外光接收器6组成的光电传感器光电测距结果为0时，采集到光电信号发送至单片机15中，单片机控制存储此时的温度信号并将信号转化为软化点数据，显示在软化点显示器3上。

本试验为同一试样平行试验两次，当计算两次测定值的差值符合重复性试验允许误差要求时，计算其平均值为软化点试验结果。

综上所述，本实用新型可以一次性达到自动测沥青软化点并计算结果的作用；通过红外光与电流的转换，尽可能减少人为对实验的干扰，自动控制温度传感器的测温，比人工读数测精度更高，提高了实验的准确性，也简化了人工，提高了效率。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种沥青软化点测量装置，其特征在于，包括试样放置装置，试样放置装置上方设置有软化点显示器(3)，软化点显示器(3)内部连接有计算模块，试样放置装置外部设置有光电传感器，光电传感器与计算模块连接，软化点显示器(3)上设置有温度传感器(2)，温度传感器(2)的一端与试样放置装置连接，试样放置装置的外部一侧设置有照明装置(16)，另一侧对应设置有棱镜系统(17)，试样放置装置的底部设置有电加热装置。

2.根据权利要求1所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，光电传感器包括红外光发射器(5)，红外光发射器(5)设置在红外光发射器导轨(4)上，红外光发射器导轨(4)一侧对应设置有红外光接收器(6)。

3.根据权利要求2所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，红外光接收器(6)为条形结构，红外光发射器导轨(4)和红外光接收器(6)均竖直设置，一端与软化点显示器(3)连接。

4.根据权利要求2所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，红外光发射器(5)和红外光接收器(6)位于同一平面。

5.根据权利要求1所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，计算模块包括单片机(15)，光电传感器通过第一模数转换器与单片机(15)电连接，温度传感器(2)通过第二模数转换器与单片机(15)电连接，单片机(15)分别电连接电加热装置和软化点显示器(3)。

6.根据权利要求1所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，试样放置装置包括玻璃烧杯(8)，玻璃烧杯(8)的上端口处设置有上盖板(7)，玻璃烧杯(8)的内部竖直设置有立杆(9)，立杆(9)的中部设置有中层板(12)，下部设置有下底板(13)，温度传感器(2)穿过上盖板(7)与中层板(12)连接。

7.根据权利要求6所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，中层板(12)上设置有钢球定位环(11)，钢球定位环(11)内设置有钢球(10)。

8.根据权利要求7所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，钢球定位环(11)距下底板(13)的距离为25.4mm。

9.根据权利要求1所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，照明装置(16)为大功率的冷光源，冷光源经试样放置装置内设置的钢球定位环(11)进入试样放置装置另一侧设置的棱镜系统(17)。

10.根据权利要求1所述的沥青软化点测量装置，其特征在于，棱镜系统(17)包括水平设置的反射棱镜和设置在反射棱镜外侧的放大镜，放大镜与反射棱镜的侧面平行。

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