RU213922U1 - Устройство для определения адгезии битума - Google Patents
Устройство для определения адгезии битума Download PDFInfo
- Publication number
- RU213922U1 RU213922U1 RU2022107122U RU2022107122U RU213922U1 RU 213922 U1 RU213922 U1 RU 213922U1 RU 2022107122 U RU2022107122 U RU 2022107122U RU 2022107122 U RU2022107122 U RU 2022107122U RU 213922 U1 RU213922 U1 RU 213922U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fixed
- bitumen
- inner chamber
- adhesion
- light
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники и касается устройства для определения адгезии битума. Устройство для определения адгезии битума, включающее корпус, устройство регистрации излучения, излучающие источники, предметный стол, блок обработки изображения, экран вывода информации о текущих настройках, панель управления устройством. В корпусе закреплена цилиндрическая камера, внутри которой закреплена цилиндрическая светорассеивающая колба. На светорассеивающей колбе равномерно по окружности закреплены восемь излучающих источников белого света в видимом диапазоне волн, выполненных в виде линейных излучателей, состоящих из светодиодов видимого спектра излучения температурой 6000 К. Устройство регистрации излучения выполнено в виде цифровой камеры, закрепленной в верхней части внутренней камеры так, что осевая линия цилиндра внутренней камеры проходит через геометрический центр цифровой камеры. Технический результат заключается в исключении измерительной погрешности, вызванной неравномерной освещенностью образцов и сторонней засветкой. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для определения адгезии битума на щебнях различной природы. Преимущественное назначение - исследование адгезии битума к различным наполнителям асфальтовых смесей.
Адгезия битума имеет решающее значение для обеспечения многих свойств композитных материалов на основе битума. Сцепление минеральных частиц, являющихся составляющими асфальта происходит благодаря внутреннему трению между ними и склеивании их битумом в местах соприкосновения. Помимо склеивания частиц битум также обладает герметизирующими свойствами, заполняя пустоты между частицами и не позволяя проникать влаге в асфальтовое покрытие. Требования по определению адгезии битума исходят из обеспечения требуемых характеристик асфальтовой смеси. Для проверки характеристик существуют государственные стандарты с описанной процедурой проверки (например, ГОСТ EN 13614-2013, EN 13614:2011). Предлагаемое устройство позволяет упростить процесс выполнения части операций, прописанных в стандартах, а также увеличить точность и качество проводимых исследований. На данный момент из уровня техники известны следующие устройства для определения адгезии битума, они перечислены ниже.
Известно устройство для определения адгезии битума [патент Китай CN110470594A Test device for asphalt adhesion]. В изобретении раскрыто устройство для испытания на адгезию битума, в котором основными конструктивными элементами являются корпус, нагреватель и привод. Обеспечивается механическая обработка образца, после которой проводятся замеры.
Недостатком данного устройства является наличие механических движущихся элементов и нагревателя, несоответствие процесса измерений принятым стандартам.
Известна система для получения топографических изображений с помощью флуоресценции [Патент США US9134243]. Данное устройство предназначено для широкого спектра исследований и в частном случае может использоваться для определения адгезии битума. Система содержит излучающий источник возбуждения для избирательного излучения света, по меньшей мере, с двумя длинами волн возбуждения или диапазонами длин волн на целевой поверхности, причем по меньшей мере две длины волны возбуждения или диапазоны длин волн включают: первую длину волны возбуждения или диапазон длин волн, выбранный для обеспечения первой глубины оптического проникновения, чтобы вызвать флуоресценцию маркера ниже целевой поверхности; а также вторая длина волны возбуждения или диапазон длин волн, выбранный для обеспечения второй глубины оптического проникновения, отличной от первой глубины оптического проникновения, для обеспечения флуоресценции маркера ниже поверхности цели; а также устройство регистрации излучения (световой детектор) для определения длин волн флуоресцентного излучения или диапазонов длин волн от поверхности цели.
Недостатки данного устройства - механический привод для светофильтров, наличие дополнительный фильтра в оптической схеме камеры, отсутствие корпуса не позволяет изолировать образец от внешних источников излучения, что влияет на качество поступающей информации.
Известно устройство для определения адгезии битума [Патент Германия DE102010020622]. Устройством реализуется подход, близкий к использованию в стандартах (исследование после вращения в бутылках). Для определения адгезии связующего (битума) к наполнителю, используется эффект различной отражающей способности. Образец исследуется при помощи устройства регистрации излучения (позиционируемой камеры) для записи изображений и по крайней мере одного излучающего источника освещения с узким диапазоном длин волн, по крайней мере, с двумя различными положениями излучения. Программно-технические средства используют алгоритмы определения и сравнения значений серого - алгоритм Maxstore и алгоритм Minstore - для оценки записанных в цифровом виде изображений и алгоритмы определения степени покрытия связующего вещества (2) из измерений разнонаправленного отражения полученных поверхностных структур связующего вещества, твердого материала и фона. Блокировка стороннего излучения реализована при помощи блокирующего фильтра (12 п.ф.)
Недостатками данного устройства являются - использование для подсветки лазерных (когерентных) излучателей с фиксированной частотой излучения. Тем самым возможны ситуации, в которых спектр лазерного излучения совпадет со спектром отражения породы, что затруднит дифференцирование щебня от битумного покрытия. Также стороннее излучение блокируется косвенным методом - с помощью фильтра частот, отличных от частот излучателей что не защищает от проникновения излучения таких же параметров извне.
Наиболее близким аналогом является устройство для определения состояния старения или сопротивления старению битумного материала [Патент США US10527547], принимаемое за прототип. Данное устройство для определения состояния старения или сопротивления старению битумного материала, на основе исследования адгезии битума, имеющее предметный стол для образцов, два или три излучающих устройства монохроматического возбуждающего излучения с разными длинами волн, устройство регистрации излучения (измерительное устройство для измерения интенсивности излучения от устройств излучения), блок обработки данных и устройство их отображения.
Недостатками данного устройства является то, что использованы излучающие источники света с диапазоном излучения 270, 370 и 480nm, то есть ближний ультрафиолетовый диапазон. Такие источники требуют выбора камеры или светофильтров, способной регистрировать видимый свет наведенного флуоресцентного света, но не воспринимать засветку от самих излучающих источников УФ излучения. Отсутствие корпуса не позволяет изолировать образец от внешних источников излучения, что влияет на качество поступающей информации. Результаты проведения измерений отображаются в виде отдельных значений и требуют последующей обработки.
Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства для определения адгезии битума, в котором отсутствует измерительная погрешность, вызванная неравномерной освещенностью образцов и сторонней засветкой, путем повышения качества освещенности образцов за счет секторальной подсветки и изолированной от внешних источников света камерой, средств цифровой обработки массива изображений и присутствует возможность вывода готового отчета при уменьшении участия со стороны оператора.
Решение указанной технической проблемы достигается за счет того, что устройство включает корпус, устройство регистрации излучения, излучающие источники света, предметный стол, блок обработки изображения, закрепленный в нижней части устройства, экран вывода информации о текущих настройках, закрепленный на корпусе устройства, панель управления устройством, закрепленная на корпусе устройства, и что устройство содержит цилиндрическую внутреннюю камеру, закрепленную на корпусе без возможности перемещения так, что осевая линия цилиндра проходит через геометрический центр верхней и нижней части корпуса, выполненную из непрозрачного материала, внутри которой неподвижно закреплена цилиндрическая светорассеивающая колба, на которой равномерно по окружности закреплены восемь излучающих источников белого света в видимом диапазоне волн, выполненных в виде линейных излучателей, состоящих из светодиодов видимого спектра излучения температурой 6000 К, предметный стол, выполненный в виде лотка из непрозрачного материала с возможностью перемещения относительно корпуса, блок обработки информации, закрепленный в нижней части корпуса, на лицевой части корпуса закреплена мультифункциональная кнопка, а устройство регистрации излучения выполнено в виде цифровой камеры, закрепленной посредством винтового соединения в верхней части внутренней камеры так, что осевая линия цилиндра внутренней камеры проходит через геометрический центр цифровой камеры.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что устройство содержит цилиндрическую внутреннюю камеру, закрепленную на корпусе без возможности перемещения так, что осевая линия цилиндра проходит через геометрический центр верхней и нижней части корпуса, выполненную из непрозрачного материала, внутри которой неподвижно закреплена цилиндрическая светорассеивающая колба, на которой равномерно по окружности закреплены восемь излучающих источников белого света в видимом диапазоне волн, выполненных в виде линейных излучателей, состоящих из светодиодов видимого спектра излучения температурой 6000 К, предметный стол, выполненный в виде лотка из непрозрачного материала с возможностью перемещения относительно корпуса, блок обработки информации, закрепленный в нижней части корпуса, что позволяет исключить погрешность от внешней засветки и неравномерной подсветки при проведении измерений и получать готовый отчет в электронном виде, на лицевой части корпуса закреплена мультифункциональная кнопка, позволяющая произвести исследование в минимальное количество нажатий, а устройство регистрации излучения выполнено в виде цифровой камеры, закрепленной посредством винтового соединения в верхней части внутренней камеры так, что осевая линия цилиндра внутренней камеры проходит через геометрический центр цифровой камеры.
На прилагаемых к описанию чертежах дано:
На фиг. 1 представлены внутренние компоненты устройства для определения адгезии битума, где
1 - корпус
2 - светорассеивающая колба
3 - линейные излучатели подсветки
4 - устройство регистрации излучения (камера)
5 - блок обработки информации
6 - лоток с исследуемыми образцами
На фиг. 2 представлены внутренние компоненты устройства для определения адгезии битума, где
1 - корпус
2 - светорассеивающая колба
3 - линейные излучатели подсветки
4 - устройство регистрации излучения (камера)
5 - блок обработки информации
6 - лоток с исследуемыми образцами
7 - направляющие
9 - экран
10 - многофункциональная кнопка
На фиг. 3 представлено устройство для определения адгезии битума, где:
1 - корпус
6 - лоток с исследуемыми образцами
9 - экран
10 - многофункциональная кнопка
На фиг. 4 представлены исследуемые образцы, подготовленные к анализу.
На фиг. 5 представлен сформированный протокол отчета с разметкой образцов и рассчитанным результатом измерений.
На фиг. 6 представлена блок-схема работы блока обработки информации.
Устройство для определения адгезии битума состоит из корпуса 1, содержащего в полости цилиндр 2, выполненный из непрозрачного материала, расположенный в геометрическом центре корпуса, вертикально относительно оси симметрии цилиндра, включающий излучающие источники света 3 (8 источников), установленные равномерно по окружности колбы, представляющие собой линейные излучатели, состоящие из светодиодов видимого спектра излучения температурой 6000 К и устройство регистрации излучения (цифровую камеру) 4, установленное в верхней части цилиндра по центру его оси, соединенной шлейфом передачи данных с блоком обработки информации 5, установленным в нижней части корпуса. Под цилиндром в нижней части корпуса расположен лоток для образцов 6, перемещающийся на направляющих 7 относительно корпуса, направляющие оснащены ограничителями 8, не позволяющими лотку выдвинуться за пределы корпуса, экран 9, расположенный на лицевой части корпуса, кнопка управления 10, расположенная на лицевой части корпуса.
Предлагаемое устройство определяет степень адгезии битума к щебню за счет измерения площади остаточного покрытия битумом щебня после испытания методом вращения в бутылке. Данное измерение производится при помощи анализа цифрового изображения щебня, полученного с устройства регистрации излучения (цифровой камеры) в плоскости, перпендикулярной оси объектива.
Исследуемые образцы размещаются в лотке 6, лоток задвигается в корпус 1, далее кнопкой 10 запускается процесс исследования образцов, попеременно включаются излучающие источники света 3, и при каждом их включении устройство регистрации излучения 4 делает снимок образцов, далее изображения передаются в блок обработки информации 5, где осуществляется объединение снимков, сегментация итогового изображения, подсчет площади покрытия, после чего на экране 9 выдается отчет в виде обработанного изображения и численных параметров и сохраняется в памяти устройства. Отчет, в том числе, выполненный в соответствии с ГОСТ или ISO можно скачать через интерфейс LAN.
Благодаря тому, что внутренняя камера выполнена из непрозрачного материала и соединена с лотком с исключением возможности проникновения света из внешней среды, убраны пере отражения и паразитные засветки образцов. Так же во внутренней камере присутствует светорассеивающая колба, равномерно по окружности закреплены восемь излучающих источников белого света. Процесс получения исходных изображений заключается в последовательном получении 8 цифровых снимков образцов с различными углами освещения. Затем исходные изображения суммируются в одно, что позволяет полностью избавиться от взаимных теней и остаточных переотражений. Текущее состояние устройства отображается на встроенном дисплее. На него же выводятся сообщения о возникающих ошибках и количество сохраненных в памяти устройства результирующих изображений.
Управление режимами работы устройства (запуск измерения, включение и выключение устройства) производится при помощи многофункциональной кнопки.
Расчеты, управление аппаратной частью, подготовка исходного изображения производится на встроенном в устройство блоке обработки изображений. Он так же отвечает за формирование результирующих изображений, их хранение и выдачу пользователю. Отчетные данные сохраняются во внутренней памяти блока обработки изображений.
Обработка полученных изображений происходит следующим образом. Объединение снимков осуществляется по двум принципам: «минимума» и «среднего». Т.е. формируются два изображения, где в изображении «среднее» каждый пиксель имеет среднее значение пикселей из 8 снимков с различными источниками освещения. Аналогично формируется изображение «минимум». Сегментация проводится на объединенных изображениях в два этапа: 1 этап - отделение объектов от фона, 2 этап - сегментация чистого щебня (не покрытого битумом). На основе бинарной маски, полученной на этапе сегментации, рассчитывается площадь щебня, покрытого битумом. Блок-схема блока обработки информации представлена на фиг.6.
Пример работы устройства: в лоток для образцов загрузили подготовленные образцы фиг 4. Устройство произвело попеременное включение каждого из 8 излучающих источников света, обеспечивающих освещение образцов под разными углами. Одновременно с переключением излучающих источников света - производилась фотосьемка объектов в видимом свете. После чего образцы были переданы на анализ алгоритму, результатом работы которого является изображение с усредненным освещением и размеченными областями поверхности камня и битума фиг 5. Результат сохраняется в памяти устройства.
Claims (2)
1. Устройство для определения адгезии битума, включающее корпус, устройство регистрации излучения, излучающие источники, предметный стол, блок обработки изображения, экран вывода информации о текущих настройках, панель управления устройством, отличающееся тем, что содержит цилиндрическую внутреннюю камеру, закрепленную на корпусе без возможности перемещения так, что осевая линия цилиндра проходит через геометрический центр верхней и нижней частей корпуса, выполненную из непрозрачного материала, внутри которой неподвижно закреплена цилиндрическая светорассеивающая колба, на которой равномерно по окружности закреплены восемь излучающих источников белого света в видимом диапазоне волн, выполненных в виде линейных излучателей, состоящих из светодиодов видимого спектра излучения температурой 6000 К, предметный стол, выполненный в виде лотка из непрозрачного материала с возможностью перемещения относительно корпуса, блок обработки информации, закрепленный в нижней части корпуса, панель управления устройством представляет собой многофункциональную кнопку, закрепленную на лицевой поверхности корпуса посредством винтового соединения, а устройство регистрации излучения выполнено в виде цифровой камеры, закрепленной посредством винтового соединения в верхней части внутренней камеры так, что осевая линия цилиндра внутренней камеры проходит через геометрический центр цифровой камеры.
2. Устройство по п. 1, в котором присутствует интерфейс lan (разъем RJ 45 с возможностью обеспечения подключения внешних устройств по интерфейсам lan).
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213922U1 true RU213922U1 (ru) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU78316U1 (ru) * | 2008-07-08 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Строительная лаборатория" (ООО "Строительная лаборатория") | Аппарат для определения старения битумов |
DE102010020622B4 (de) * | 2010-05-06 | 2012-01-26 | Technische Universität Dresden | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Umhüllungsgrades von Bindemittel in bindemittelumhülltem gebrochenem, zum Bindemittel optisch unterschiedlich reflektierendem Festmaterial |
US10527547B2 (en) * | 2015-06-22 | 2020-01-07 | Technische Universität Wien | Method and device for determining a material property of a bitumen material |
US11009450B2 (en) * | 2018-12-31 | 2021-05-18 | Instrotek, Inc. | Systems and methods for quality testing of asphalt by predicting an indirect tensile strength ratio of the asphalt sample based on the binder loss value |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU78316U1 (ru) * | 2008-07-08 | 2008-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Строительная лаборатория" (ООО "Строительная лаборатория") | Аппарат для определения старения битумов |
DE102010020622B4 (de) * | 2010-05-06 | 2012-01-26 | Technische Universität Dresden | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Umhüllungsgrades von Bindemittel in bindemittelumhülltem gebrochenem, zum Bindemittel optisch unterschiedlich reflektierendem Festmaterial |
US10527547B2 (en) * | 2015-06-22 | 2020-01-07 | Technische Universität Wien | Method and device for determining a material property of a bitumen material |
US11009450B2 (en) * | 2018-12-31 | 2021-05-18 | Instrotek, Inc. | Systems and methods for quality testing of asphalt by predicting an indirect tensile strength ratio of the asphalt sample based on the binder loss value |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2140251B1 (en) | Apparatus and methods for assessment, evaluation and grading of gemstones | |
TWI709742B (zh) | 用於寶石的螢光分級之設備與方法 | |
CN108027328B (zh) | 宝石的颜色测量 | |
US5412219A (en) | Method for determining surface coverage by materials exhibiting different fluorescent properties | |
AU2006321716B2 (en) | Method and apparatus for quantifying pigment dispersion quality by paint drawdown | |
IL285357B2 (en) | Device and method for evaluating the optical quality of gemstones | |
CN107807082A (zh) | 基于激光扫描的沥青混合料断面空隙的测定方法 | |
TW539853B (en) | Grain quality judging sample container, grain quality judger, grain quality judging system, grain image reading device, sample arraying jig for the grain image reading device, sample arraying method, and sample arrayer for the grain image reading device | |
RU213922U1 (ru) | Устройство для определения адгезии битума | |
EP1914529B1 (en) | Method for analyzing the apparent colour and the gonio reflectance of an object | |
WO2000008448A1 (en) | Fiber color grading system | |
WO1999042900A1 (en) | An apparatus and a method of recording an image of an object | |
US7834989B2 (en) | Luminescence imagining installation and method | |
JP2008524579A (ja) | 目的物中の割れを検出する方法および装置 | |
JP3244611B2 (ja) | 液体充填容器の液漏れ検知方法 | |
Wong et al. | Shrinkage curve evaluation using a 3D scanner | |
WO2013121110A1 (en) | Method and arrangement for determining structure defects of compound semiconductors, improving the growth process, and performance of the material as semiconductors | |
AU2008100838B4 (en) | Apparatus and method for assessment, evaluation and grading of gemstones | |
EP0717291A1 (fr) | Procédé de mesure des dimensions du foyer optique d'un tube radiogène | |
JP2011013236A (ja) | 目的物中の割れを検出する方法および装置 | |
RU2271556C1 (ru) | Видеомикроскоп и способ регистрации изображения с его помощью | |
CN116981932A (zh) | 用于对样品的内部结构绘图的方法 | |
CN118090626A (zh) | 一种基于色度的食盐品质分析方法 |