本實(shí)用新型屬于質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，具體尤其涉及一種帶溫控的馬歇爾試驗(yàn)儀。

背景技術(shù)：

近來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，高速公路和城際公路發(fā)展迅猛。在公路建設(shè)中，很大一部分的公路路面使用瀝青混合料鋪設(shè)路面。作為一種不可或缺的材料，瀝青混合料的質(zhì)量?jī)?yōu)劣以及是否根據(jù)技術(shù)指標(biāo)合理使用瀝青是影響公路使用年限和質(zhì)量的重要因素。瀝青生產(chǎn)出廠后，要測(cè)定多方面的技術(shù)指標(biāo)，其中流值和穩(wěn)定度是重要的測(cè)定項(xiàng)目，需使用馬歇爾試驗(yàn)儀進(jìn)行測(cè)定。在馬歇爾試驗(yàn)中，對(duì)溫度有著明確的規(guī)定，不僅試驗(yàn)的試件需要達(dá)到60攝氏度，且上、下壓頭也要達(dá)到60攝氏度(與試件緊密接觸的部分)。這項(xiàng)規(guī)定的目的是保證試驗(yàn)在一定的溫度下進(jìn)行，避免溫度對(duì)最后結(jié)果的影響。原因是，在高溫條件下，溫度是影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性的主要外部因素，且不同成分的瀝青混合料，其變化程度不同；一般隨著溫度的提高，瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性會(huì)明顯降低。甚至，當(dāng)溫度在瀝青軟化點(diǎn)(上下3攝氏度)附近時(shí)，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度將發(fā)生突變，下降的幅度是其他區(qū)間的2～10倍，這導(dǎo)致了馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)的波動(dòng)較大，所以對(duì)溫度進(jìn)行控制在馬歇爾試驗(yàn)過(guò)程中是很有必要的?，F(xiàn)有的馬歇爾試驗(yàn)儀數(shù)據(jù)采集的傳感器均固定在壓頭或壓頭附近，并只對(duì)壓頭進(jìn)行加熱控溫。然而，在試驗(yàn)過(guò)程中，取出水浴箱中的壓頭后，在安裝回試驗(yàn)儀和固定傳感器的過(guò)程中，壓頭的溫度會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，一般情況會(huì)下降；并且，在試驗(yàn)過(guò)程中由于環(huán)境溫度低于壓頭和試件的溫度，因此需不斷地對(duì)壓頭進(jìn)行加熱以保證試驗(yàn)所需要的溫度，因此試驗(yàn)過(guò)程中難免出現(xiàn)對(duì)溫度控制不是很精準(zhǔn)(加熱以上升溫度需要時(shí)間從而帶來(lái)誤差)，影響穩(wěn)定度的測(cè)定。因此，如果對(duì)上、下壓頭和試件的環(huán)境溫度進(jìn)行控制，進(jìn)一步降低溫度對(duì)試驗(yàn)的影響，那么試驗(yàn)數(shù)據(jù)將會(huì)更加精確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種對(duì)試驗(yàn)環(huán)境溫度更精準(zhǔn)控制的帶溫控的馬歇爾試驗(yàn)儀。

一種帶溫控的馬歇爾試驗(yàn)儀，試驗(yàn)室包括試驗(yàn)機(jī)箱、立柱、橫梁、吊栓、荷載傳感器、上壓頭、下壓頭、托盤(pán)、千斤頂、溫度傳感器、紅外溫度傳感器、紅外位移傳感器，立柱安裝于試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)的兩側(cè)，橫梁橫跨在立柱之間，荷載傳感器通過(guò)吊栓安裝于橫梁的下表面；千斤頂安裝在試驗(yàn)機(jī)箱的底板上，托盤(pán)安裝在千斤頂上，用于安裝試件的上壓頭、下壓頭安裝在托盤(pán)上且位于荷載傳感器下方；用于測(cè)量試件溫度的紅外溫度傳感器安裝于試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)壁上，紅外位移傳感器安裝于上壓頭、下壓頭之間；試驗(yàn)室還包括干熱風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇，用于對(duì)試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)空氣加熱升溫的干熱風(fēng)機(jī)安裝在試驗(yàn)機(jī)箱底板上，攪拌熱空氣使得試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)溫度均勻上升的風(fēng)扇安裝于試驗(yàn)機(jī)箱的內(nèi)壁上。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，不但對(duì)試件和上、下壓頭進(jìn)行恒溫控制，還對(duì)試件和上、下壓頭的環(huán)境溫度進(jìn)行恒溫控制，因此更進(jìn)一步降低溫度對(duì)試驗(yàn)的影響，試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果更加精準(zhǔn)。

作為一種優(yōu)選，紅外溫度傳感器數(shù)量為五個(gè)，均勻安裝在試驗(yàn)機(jī)箱后板內(nèi)壁上和試件相對(duì)應(yīng)的位置。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，使用五個(gè)紅外溫度傳感器對(duì)試件溫度進(jìn)行檢測(cè)，并取五個(gè)紅外溫度傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均再取值，因此試件溫度測(cè)量更精準(zhǔn)，試驗(yàn)對(duì)溫度就控制的更精準(zhǔn)，從而試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果更加精準(zhǔn)。

作為一種優(yōu)選，風(fēng)扇數(shù)量為兩個(gè)，各安裝于試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)兩側(cè)的兩立柱的中部。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，風(fēng)扇對(duì)試驗(yàn)室內(nèi)的熱空氣進(jìn)行攪拌，熱空氣均勻上升，試驗(yàn)室內(nèi)的溫度均勻快速上升；并且在放入試件后，試驗(yàn)開(kāi)始前，風(fēng)扇還可以吹干試件表面的水漬。

作為一種優(yōu)選，試驗(yàn)機(jī)箱為保溫材質(zhì)巖棉板制成的立方體形箱體，前板為具有保溫隔熱功能的開(kāi)閉式透明玻璃門(mén)，巖棉板厚度為4至8cm。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，保溫性能好，熱量損失少，使試驗(yàn)室的溫度控制較好；前板設(shè)置為開(kāi)閉式玻璃門(mén)，方便取、放試件及試驗(yàn)過(guò)程中的觀察。

作為一種優(yōu)選，荷載傳感器下方固定連接快裝接頭，上壓頭上設(shè)有與快裝接頭相應(yīng)的接頭凸起。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，上壓頭與荷載傳感器之間裝有快裝接頭，便于快速裝卸可節(jié)省安裝時(shí)間。

作為一種優(yōu)選，荷載傳感器選擇硅壓阻壓力傳感器。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，傳感器靈敏度高，量程大，且價(jià)格適宜。

作為一種優(yōu)選，控制室包括控制機(jī)箱、控制部分、數(shù)據(jù)顯示器、控制面板、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)和用于控制、操作試驗(yàn)室的控制部分安裝在控制機(jī)箱內(nèi)，數(shù)據(jù)顯示器和控制面板安裝在控制機(jī)箱的前板。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，控制室在滿(mǎn)足功能的前提下，布置簡(jiǎn)潔，后續(xù)的維修、清潔方便。

作為一種優(yōu)選，控制部分包括電源、單片機(jī)、數(shù)碼顯示電路、數(shù)碼控制電路、荷載控制電路、紅外位移控制電路、紅外溫度控制電路、溫度控制電路、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電路；單片機(jī)通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，干熱風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)相連，控制面板通過(guò)數(shù)碼控制電路和單片機(jī)相連，數(shù)碼顯示器通過(guò)數(shù)碼顯示電路和單片機(jī)相連接，荷載傳感器通過(guò)荷載控制電路與單片機(jī)相連接，紅外位移傳感器通過(guò)紅外位移控制電路與單片機(jī)相連接，紅外溫度傳感器通過(guò)紅外溫度控制電路與單片機(jī)相連接，溫度傳感器通過(guò)溫度控制電路與單片機(jī)相連接。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，控制部分包括需要進(jìn)行控制、操作各部分的控制電路，各控制電路分別和需要控制的終端相連接從而實(shí)現(xiàn)控制、操作，控制準(zhǔn)確從而使得試驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)可靠。

作為一種優(yōu)選，托盤(pán)在左右方向的長(zhǎng)度大于上壓頭與、下壓頭的長(zhǎng)度。采用此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，由于托盤(pán)的長(zhǎng)度大于上壓頭與下壓頭的長(zhǎng)度，使上壓頭與下壓頭上滴落的水漬全部限制在，托盤(pán)的表面，防止水漬滴到其他組件上影響試驗(yàn)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)有：

(1)設(shè)有干熱風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及安裝在兩側(cè)立柱上的風(fēng)扇，干熱風(fēng)機(jī)輸送熱空氣及對(duì)熱空氣進(jìn)行攪拌，使得試驗(yàn)室內(nèi)的溫度均勻快速上升，從而對(duì)試件和上、下壓頭的環(huán)境溫度進(jìn)行控制，進(jìn)一步的控制了試驗(yàn)溫度，獲得更精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)。

(2)利用五個(gè)紅外溫度傳感器對(duì)試件進(jìn)行測(cè)溫取平均值及利用裝在試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)壁的溫度傳感器測(cè)量試驗(yàn)室內(nèi)溫度，進(jìn)一步減小試驗(yàn)過(guò)程中的誤差，從而得到更精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)。

(3)試驗(yàn)機(jī)箱的材質(zhì)采用保溫隔熱性能好的巖棉板，使得試驗(yàn)室內(nèi)的溫度控制更容易，熱量損耗少，試驗(yàn)條件更穩(wěn)定，因此試驗(yàn)更精準(zhǔn)。

(4)由于托盤(pán)的長(zhǎng)度大于上壓頭與下壓頭的長(zhǎng)度，使上壓頭與下壓頭上滴落的水漬全部限制在，托盤(pán)的表面，防止水漬滴到其他組件上影響試驗(yàn)。

(5)本實(shí)用新型采用紅外位移傳感器，紅外位移傳感器可以在溫度較高時(shí)仍能測(cè)量處較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，紅外位移傳感器消除了溫度對(duì)誤差的影響，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為一種帶溫控的馬歇爾實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為試驗(yàn)機(jī)箱，2為橫梁，3為立柱，4為上壓頭，5為風(fēng)扇，6為下壓頭，7為托盤(pán)，8為千斤頂，9為溫度傳感器，10為荷載傳感器，11為快裝接頭，12為紅外溫度傳感器，13為干熱風(fēng)機(jī)，14為控制機(jī)箱，15為控制面板，16為數(shù)碼顯示器，17為吊栓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的具體說(shuō)明。

一種帶溫控的馬歇爾試驗(yàn)儀，試驗(yàn)室包括試驗(yàn)機(jī)箱、立柱、橫梁、吊栓、荷載傳感器、上壓頭、下壓頭、托盤(pán)、千斤頂、溫度傳感器、紅外溫度傳感器、紅外位移傳感器，立柱安裝于試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)的兩側(cè)，橫梁橫跨在立柱之間，荷載傳感器通過(guò)吊栓安裝于橫梁的下表面；千斤頂安裝在試驗(yàn)機(jī)箱的底板上，托盤(pán)安裝在千斤頂上，用于安裝試件的上壓頭、下壓頭安裝在托盤(pán)上且位于荷載傳感器下方；用于測(cè)量試件溫度的紅外溫度傳感器安裝于試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)壁上，紅外位移傳感器安裝于上壓頭、下壓頭之間；試驗(yàn)室還包括干熱風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇，用于對(duì)試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)空氣加熱升溫的干熱風(fēng)機(jī)安裝在試驗(yàn)機(jī)箱底板上，攪拌熱空氣使得試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)溫度均勻上升的風(fēng)扇安裝于試驗(yàn)機(jī)箱的內(nèi)壁上。不但對(duì)試件和上、下壓頭進(jìn)行恒溫控制，還對(duì)試件和上、下壓頭的環(huán)境溫度進(jìn)行恒溫控制，因此更進(jìn)一步降低溫度對(duì)試驗(yàn)的影響，試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果更加精準(zhǔn)。溫度傳感器安裝在試驗(yàn)機(jī)箱上板內(nèi)壁上，用于對(duì)試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)部的溫度進(jìn)行測(cè)量。立柱有兩根，分別固定在試驗(yàn)機(jī)箱的兩側(cè)；橫梁兩端開(kāi)設(shè)有和立柱相匹配的孔，橫梁兩端套在立柱上，安裝在立柱的上部。所使用的千斤頂為螺旋千斤頂。

本實(shí)施例中，紅外溫度傳感器數(shù)量為五個(gè)，均勻安裝在試驗(yàn)機(jī)箱后板內(nèi)壁上和試件相對(duì)應(yīng)的位置。使用五個(gè)紅外溫度傳感器對(duì)試件溫度進(jìn)行檢測(cè)，并取五個(gè)紅外溫度傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均再取值，因此試件溫度測(cè)量更精準(zhǔn)，試驗(yàn)對(duì)溫度就控制的更精準(zhǔn)，從而試驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果更加精準(zhǔn)。

本實(shí)施例中，風(fēng)扇數(shù)量為兩個(gè)，各安裝于試驗(yàn)機(jī)箱內(nèi)兩側(cè)的兩立柱的中部。風(fēng)扇對(duì)試驗(yàn)室內(nèi)的熱空氣進(jìn)行攪拌，熱空氣均勻上升，試驗(yàn)室內(nèi)的溫度均勻快速上升；并且在放入試件后，試驗(yàn)開(kāi)始前，風(fēng)扇還可以吹干試件表面的水漬。

本實(shí)施例中，干熱風(fēng)機(jī)采用中溫型熱風(fēng)機(jī)。使用此型號(hào)的干熱風(fēng)機(jī)能產(chǎn)生較為風(fēng)速較大、溫度較高的熱空氣流，從而加快試驗(yàn)溫度上升的速度，減少試驗(yàn)時(shí)間，提高工作效率。

本實(shí)施例中，試驗(yàn)機(jī)箱為保溫材質(zhì)巖棉板制成的立方體形箱體，前板為具有保溫隔熱功能的開(kāi)閉式透明玻璃門(mén)，巖棉板厚度為4至8cm。保溫性能好，熱量損失少，使試驗(yàn)室的溫度控制較好；前板設(shè)置為開(kāi)閉式玻璃門(mén)，方便取、放試件及試驗(yàn)過(guò)程中的觀察。

本實(shí)施例中，荷載傳感器下方固定連接快裝接頭，上壓頭上設(shè)有與快裝接頭相應(yīng)的接頭凸起。上壓頭與荷載傳感器之間裝有快裝接頭，便于快速裝卸可節(jié)省安裝時(shí)間。本實(shí)施例中，荷載傳感器選擇硅壓阻壓力傳感器，具體型號(hào)為3403-29-D1.39S，靈敏度高，量程大，品種多，價(jià)格適宜。

本實(shí)施例中，控制室包括控制機(jī)箱、控制部分、數(shù)據(jù)顯示器、控制面板、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)和用于控制、操作試驗(yàn)室的控制部分安裝在控制機(jī)箱內(nèi)，數(shù)據(jù)顯示器和控制面板安裝在控制機(jī)箱的前板?？刂剖以跐M(mǎn)足功能的前提下，布置簡(jiǎn)潔，后續(xù)的維修、清潔方便。

本實(shí)施例中，控制部分包括電源、單片機(jī)、數(shù)碼顯示電路、數(shù)碼控制電路、荷載控制電路、紅外位移控制電路、紅外溫度控制電路、溫度控制電路、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電路；單片機(jī)通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電路和動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，干熱風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)相連，控制面板通過(guò)數(shù)碼控制電路和單片機(jī)相連，數(shù)碼顯示器通過(guò)數(shù)碼顯示電路和單片機(jī)相連接，荷載傳感器通過(guò)荷載控制電路與單片機(jī)相連接，紅外位移傳感器通過(guò)紅外位移控制電路與單片機(jī)相連接，紅外溫度傳感器通過(guò)紅外溫度控制電路與單片機(jī)相連接，溫度傳感器通過(guò)溫度控制電路與單片機(jī)相連接?？刂撇糠职ㄐ枰M(jìn)行控制、操作各部分的控制電路，各控制電路分別和需要控制的終端相連接從而實(shí)現(xiàn)控制、操作，控制準(zhǔn)確從而使得試驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)可靠。單片機(jī)采用INTEL公司的MCS－51系列的87C51單片機(jī)。

本實(shí)施例中，托盤(pán)在左右方向的長(zhǎng)度大于上壓頭、下壓頭的長(zhǎng)度。由于托盤(pán)的長(zhǎng)度大于上壓頭與下壓頭的長(zhǎng)度，使上壓頭與下壓頭上滴落的水漬全部限制在，托盤(pán)的表面，防止水漬滴到其他組件上影響試驗(yàn)。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程和原理，試驗(yàn)時(shí)，首先將上壓頭和下壓頭安裝好放入試驗(yàn)機(jī)箱，關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)箱門(mén)，調(diào)節(jié)控制面板點(diǎn)擊加熱按鈕，將溫度設(shè)置為60攝氏度；此時(shí)，風(fēng)扇自動(dòng)開(kāi)啟(風(fēng)扇在箱門(mén)打開(kāi)和加載時(shí)不工作)，放置一段時(shí)間等待試驗(yàn)室內(nèi)升溫，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示器實(shí)時(shí)觀看試驗(yàn)室內(nèi)溫度。當(dāng)試驗(yàn)室溫度穩(wěn)定在60攝氏度一段時(shí)間后，從恒溫水浴箱取出圓柱形馬歇爾試件(已挑選符合試驗(yàn)要求的試件)并取出上壓頭和下壓頭，將試件放入上壓頭和下壓頭之間卡緊，放入試驗(yàn)機(jī)箱，然后在上壓頭和下壓頭之間固定好紅外位移傳感器，迅速關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)箱門(mén)，風(fēng)扇工作風(fēng)干未擦干的水漬。通過(guò)控制面板開(kāi)啟紅外溫度傳感器檢控試件表面溫度，五個(gè)紅外溫度傳感器測(cè)得五個(gè)點(diǎn)的溫度計(jì)算機(jī)自動(dòng)取平均值，觀看數(shù)據(jù)顯示器，當(dāng)試件表面溫度穩(wěn)定在60攝氏度后，點(diǎn)擊控制面板通過(guò)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)啟動(dòng)力機(jī)構(gòu)，使螺旋千斤頂頂著下壓頭向上移動(dòng)，進(jìn)而使上壓頭和下壓頭以及圓柱形馬歇爾試件一起向上移動(dòng)，當(dāng)上壓頭與被推入快裝接頭(快裝接頭為現(xiàn)有技術(shù)市場(chǎng)上可以買(mǎi)到)時(shí)，快裝接頭自動(dòng)鎖住上壓頭，此時(shí)通過(guò)負(fù)荷傳感器測(cè)試圓柱形馬歇爾試件所受到的壓力并記錄。紅外位移傳感器開(kāi)始工作、實(shí)時(shí)紀(jì)錄上壓頭和下壓頭之間的相對(duì)位移量，通過(guò)相對(duì)位移量得出瀝青混合料的流值。當(dāng)荷載數(shù)據(jù)開(kāi)始出現(xiàn)明顯下降時(shí)，自動(dòng)停止加載，控制部分記錄并通過(guò)數(shù)碼顯示器顯示此試件的最大壓力(即穩(wěn)定度)，并且上壓頭和下壓頭隨托盤(pán)和螺旋千斤頂下降至初始位置，取出已完成試驗(yàn)的試件，再另取出馬歇爾試件進(jìn)行下一組試驗(yàn)。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。