一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀。本實用新型提供的適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，包括測試試驗臺(1)，數(shù)據(jù)采集儀(2)和計算機(3)，所述測試試驗臺(1)包括保溫層(11)、緊固系統(tǒng)(12)、支架(13)和傳感器(14)，其特征在于，所述計算機(3)與所述數(shù)據(jù)采集儀(2)相連，所述保溫層(11)布置在所述測試試驗臺(1)的四周，試樣(15)放置在測試實驗臺(1)內(nèi)部，緊固系統(tǒng)(12)可以調(diào)整施加在試樣(15)上的壓力，所述數(shù)據(jù)采集儀(2)通過傳感器(14)與測試試驗臺(1)中的試樣(15)相連。本實用新型提供的測試儀能夠在不影響路面其他性能的前提下，找到傳熱效果更好的配比方式。
【專利說明】一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實用新型涉及測試領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)熱系數(shù)是材料的一個重要的熱物性參數(shù)，在材料的應(yīng)用過程中，大多都涉及到熱量的傳遞問題，因此對導(dǎo)熱系數(shù)的精確成為了一個非常重要的課題。測量導(dǎo)熱系數(shù)的方法現(xiàn)今主要分為兩類，包括穩(wěn)態(tài)法及非穩(wěn)態(tài)法，前者主要是使用平板法，后者主要包括熱線法、探針法、激光散射法等。
[0003]我國的道路尤其是城市道路主要為浙青路面，浙青路面為一種復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，其路面具有較強的吸熱性能和較大的熱容，因此，它極易在晴朗的白天積聚熱量，產(chǎn)生較高的路面溫度。在緊密布置的情況下，上層積聚的大量輻射熱量依次被傳遞到中面層及下面層，使高溫影響整個路基路面結(jié)構(gòu)，設(shè)計中，如果對各面層和基層所處的工作溫度考慮不夠，就會導(dǎo)致其因熱應(yīng)力而發(fā)生物性改變，出現(xiàn)彎拉疲勞破壞、溫度梯度裂縫甚至沉陷車轍等病害。
[0004]目前，國內(nèi)外大多忽略了溫度變化對中間層和基層的影響，更多的是從上面層刷、涂一些淺色涂料以降低路面對太陽輻射的吸收，但是這種方法同時帶來的是路面對陽光的反射增強，極易影響駕駛員的安全駕駛；同時這種以堵代疏的方式造價十分高昂，并未從根本解決問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本實用新型為克服上述技術(shù)的不足，為從根本上解決路面的高溫危害問題，提出了以疏代堵的方法，提出一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，用于研究如何使熱量安全的傳遞到熱容巨大的路基當(dāng)中去。
[0006]本實用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，包括測試試驗臺1，數(shù)據(jù)采集儀2和計算機3，所述測試試驗臺I包括保溫層11、緊固系統(tǒng)12、支架13和傳感器14，其特征在于，所述計算機3與所述數(shù)據(jù)采集儀2相連，所述保溫層11布置在所述測試試驗臺I的四周，試樣15放置在測試實驗臺I內(nèi)部，緊固系統(tǒng)12可以調(diào)整施加在試樣15上的壓力，所述數(shù)據(jù)采集儀2通過傳感器14與測試試驗臺I中的試樣15相連。
[0007]所述保溫層11為可拆卸的分離式保溫層。
[0008]所述緊固系統(tǒng)2為可變壓力倒桿裝置。
[0009]通過本實用新型在不影響路面其他性能的前提下，找到傳熱效果更好的配比方式；同時通過對各模擬路況下浙青道路溫度場的精確測量，找到各層路面的實際工作溫度，以便于設(shè)計及施工時采用更加合理的配合集料，避免出現(xiàn)彎拉疲勞破壞、車轍及自身溫度裂縫等難以修復(fù)的病害。【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1為本實用新型系統(tǒng)原理示意圖，
[0011]圖中，I為測試試驗臺，11為保溫系統(tǒng)，12為緊固系統(tǒng)，13為支架，14為測量元件，15為試樣，2為數(shù)據(jù)采集儀，3為數(shù)據(jù)記錄分析儀器。
【具體實施方式】:
[0012]下面結(jié)合附圖1和實施例對本實用新型進一步說明。
[0013]如圖1所示，本測試儀包括測試試驗臺1，數(shù)據(jù)采集儀2和計算機3，測試試驗臺I包括保溫層11、緊固系統(tǒng)12、支架13和傳感器14，計算機3與數(shù)據(jù)采集儀2相連，保溫層11布置在測試試驗臺I的四周，試樣15放置在測試實驗臺I內(nèi)部，緊固系統(tǒng)12可以調(diào)整施加在試樣15上的壓力，數(shù)據(jù)采集儀2通過傳感器14與測試試驗臺I中的試樣15相連。保溫層11為可拆卸的分離式結(jié)構(gòu)，便于試件的安裝及拆卸，保溫棉被裝入密閉的絕熱材料中，可以有效避免環(huán)境散熱對測量結(jié)果準確性的影響；緊固系統(tǒng)12采用可變壓力倒桿裝置，可以選擇不同的加持壓力以適應(yīng)不同的壓實程度。
[0014]分層疊加的測試試件，可疊加相同或不同材質(zhì)的試件。
[0015]采用兩層相同材質(zhì)試樣時，傳感器14可采用平行熱線法等非穩(wěn)態(tài)方法測試試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，分別精確測量各面層及基層的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0016]當(dāng)模擬整個路面受熱情況時，采用多層不同材質(zhì)試樣，按照設(shè)定的路面分層布置，在各層之間分別設(shè)置數(shù)個傳感器，測量整個系統(tǒng)的溫度場情況。可以在不同的日照環(huán)境下測得路面各層不同時間所處的工作溫度，得出各試件所受的熱應(yīng)力狀況，并結(jié)合溫度場變化規(guī)律進行優(yōu)化設(shè)計，避免面層等發(fā)生彎拉疲勞破壞、車轍及自身溫度裂縫等病害的發(fā)生。
[0017]測試前，打開保溫系統(tǒng)，試件自上向下依次裝入支架內(nèi)，并在試件之間加裝平行熱線、熱點偶等測量元件，再由可調(diào)壓的緊固螺桿施加設(shè)定壓力壓緊，重新安裝好保溫系統(tǒng)后，進行試驗，實驗數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集儀收集后送入分析設(shè)備保存并計算。具體可分為兩種形式:
[0018]測量單一材料的導(dǎo)熱系數(shù)。在雙層相同試件的中間部分埋設(shè)熱線，在熱線兩端施加恒定的加熱功率，作為恒定熱源，熱源通過非穩(wěn)態(tài)原理向試件傳遞熱量，其本身溫度也緩慢升高，因熱阻效應(yīng)影響自身的阻值變化，通過數(shù)據(jù)采集儀測量這種變化速率即可推算出試件的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0019]測試模擬路基路面系統(tǒng)實際工作工況下的溫度場。試件采用多層疊加結(jié)構(gòu)，自上而下按照測定路面分層結(jié)構(gòu)裝入支架內(nèi)，在各層中間加裝熱傳感元件，選取不同時間段，放入陽光下模擬其真實工作工況，記錄測試系統(tǒng)各層的溫度場變化情況，并得到各層所處的實際溫度變化情況。結(jié)合溫度場變化規(guī)律進行優(yōu)化設(shè)計，避免面層等發(fā)生彎拉疲勞破壞、車轍及自身溫度裂縫等病害的發(fā)生。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，包括測試試驗臺(1)，數(shù)據(jù)采集儀(2)和計算機(3)，所述測試試驗臺(I)包括保溫層(11)、緊固系統(tǒng)(12)、支架(13)和傳感器(14)，其特征在于，所述計算機(3)與所述數(shù)據(jù)采集儀(2)相連，所述保溫層(11)布置在所述測試試驗臺⑴的四周，試樣(15)放置在測試實驗臺⑴內(nèi)部，緊固系統(tǒng)(12)可以調(diào)整施加在試樣(15)上的壓力，所述數(shù)據(jù)采集儀(2)通過傳感器(14)與測試試驗臺(I)中的試樣(15)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，其特征在于，所述保溫層(11)為可拆卸的分離式保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于多層路面結(jié)構(gòu)的溫度場及導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，其特征在于:所述緊固系統(tǒng)(2)為可變壓力倒桿裝置。
【文檔編號】G01N25/20GK203519527SQ201320667851
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】李艷奇, 陳魯川, 靳建林, 孫思威, 戰(zhàn)福豪, 陳宏華 申請人:李艷奇