一種瀝青混合料松散性能指標測定儀及其測定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種瀝青混合料松散性能指標測定儀及其測定方法，包括溫控箱，傳感器、固定升降裝置、溫度控制器以及可編程控制器均與溫控箱外部用于控制溫控箱內部環(huán)境、攪拌電機運行狀態(tài)以及固定升降裝置升降的中央控制器相交互。本發(fā)明瀝青混合料松散性能指標測定儀，將攪拌鍋設置在溫控箱內，通過中央控制器對溫控箱內的環(huán)境以及攪拌電機的轉速進行控制，保證了整個拌和過程瀝青混合料準確地處于特定的溫度和攪拌速度的環(huán)境下，從而保證實驗數據的有效性，彌補了瀝青混合料松散性能測試指標的不足。
【專利說明】一種瀝青混合料松散性能指標測定儀及其測定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于公路浙青混合料實驗【技術領域】，具體涉及一種浙青混合料松散性能指標測定儀及其測定方法。
【背景技術】
[0002]浙青路面的施工變異性控制是其修筑技術的薄弱環(huán)節(jié)之一，尤其是在冬季低溫以及夏季高溫時間段，路面施工質量難以保證。影響浙青路面施工質量因素是多方面的，最重要的因素是浙青混合料的和易性，而浙青混合料的松散性能是其和易性的一種體現形式。尤其對冷補浙青混合料，其松散性能直接影響到浙青路面施工過程中的攤鋪質量。在適當的范圍內，浙青混合料的松散性能越好，其和易性越好，反之亦成立。而目前還沒形成完整的系統(tǒng)化的檢測浙青混合料松散性能的裝置、設備及評價方法。
[0003]造成浙青混合料松散性能不足的原因如下:1、浙青本身的質量問題，浙青針入度偏小，粘結性能不良。2、集料質量問題，集料潮濕或者不干凈。3、配合比問題，級配不良。4、拌和問題，拌和過程中溫度過高或過低，拌和不均勻。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種浙青混合料松散性能指標測定儀及其測定方法，該測定儀測試原理簡單、操作簡便、測試準確、快速，可以實現快捷、客觀、準確、高效率檢測與評價混合料松散性能，并且可以作為浙青混合料材料組成和級配調整的依據。測試設備的檢測及儀器的制造費用不高，使用、維修方便，并且該測試設備可靠性好，有利于該設備的推廣應用。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0006]一種浙青混合料松散性能指標測定儀，包括溫控箱，溫控箱內設置有用于盛放浙青混合料的攪拌鍋，溫控箱內設置有固定升降裝置，攪拌鍋安裝在固定升降裝置上；溫控箱的頂部安裝有攪拌電機，攪拌電機的輸出軸通過軸承連接有攪拌頭，攪拌頭設置在攪拌鍋的上方；溫控箱內還設置有溫度控制器、用于控制攪拌速度和攪拌溫度的可編程控制器以及用于采集溫控箱溫度和攪拌電機參數的傳感器，攪拌電機、溫度控制器和可編程控制器設置在溫控箱上部的密封空間內；傳感器、固定升降裝置、溫度控制器以及可編程控制器均與溫控箱外部用于控制溫控箱內部環(huán)境、攪拌電機運行狀態(tài)以及固定升降裝置升降的中央控制器相交互。
[0007]所述的傳感器包括安裝在溫度控制器上的用于采集溫控箱內密封空間溫度的第一溫度傳感器、安裝在攪拌頭上方用于采集溫控箱內下部空間溫度的第二傳感器、安裝在攪拌電機輸出軸承上的速度傳感器和扭矩傳感器；第一溫度傳感器、第二傳感器、速度傳感器和扭矩傳感器均與可編程控制器及中央控制器相連。
[0008]所述的中央控制器通過線纜分別與溫度控制器、固定升降裝置、電機、可編程控制器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、速度傳感器以及扭矩傳感器相連。[0009]所述的中央控制器包括內部的處理器以及外部的操作面板；所述操作面板上設置有顯示屏、正常工作指示燈以及若干操作按鈕。
[0010]所述的操作按鈕包括速度控制鍵、制冷控制鍵、加熱控制鍵、控制攪拌鍋下降按鈕、控制攪拌鍋上升按鈕以及啟動按鈕。
[0011]所述的溫控箱上還設置有透明的溫控箱門。
[0012]所述溫控箱的內部設置有底座，底座上固定安裝有支架，固定升降裝置安裝在支架上。
[0013]一種浙青混合料松散性能指標的測定方法，包括以下步驟:
[0014]I)插上電源，待正常工作指示燈亮，則表示整個裝置處于正常工作狀態(tài)，按下啟動按鈕；
[0015]2 )打開透明的溫控箱門，將浙青混合料加入到攪拌鍋中，關閉透明的溫控箱門，按下控制攪拌鍋上升按鈕，待其自動彈出，打開制冷控制鍵或加熱控制鍵，設定需要的溫度；
[0016]3)待顯示屏上顯示的溫度達到設定溫度值，打開速度控制按鍵，設定速度開始攪拌，攪拌2?3min，記錄顯示屏上顯示的力的大小，記錄20個數據；重新設定速度開始攪拌，攪拌2?3min，記錄顯示屏上顯示的力的大小，記錄20個數據；如此改變速度操作五次，分別記錄器數據；
[0017]4)待浙青混合料攪拌均勻，關閉速度控制鍵以及制冷控制件鍵或加熱控制鍵，按下控制攪拌鍋下降按鈕，待其自動彈出，打開透明的溫控箱門，從攪拌鍋中取出浙青混合料；
[0018]5)關閉電源，待溫度恢復到室溫，打掃儀器，關閉溫控箱門；
[0019]6)對數據進行分析。
[0020]在對對數據進行分析時，特定溫度特定攪拌速度下，攪拌浙青混合料需要的力越小，說明其松散性能越好，反之亦成立；同一溫度、同一攪拌速度下，攪拌不同類型的浙青混合料所需的力大小不同，攪拌所用力小的浙青混合料松散性能好，反之亦然。
[0021]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明浙青混合料松散性能指標測定儀，將攪拌鍋設置在溫控箱內，通過中央控制器對溫控箱內的環(huán)境以及攪拌電機的轉速進行控制，保證了整個拌和過程浙青混合料準確地處于特定的溫度和攪拌速度的環(huán)境下，從而保證實驗數據的有效性，彌補了浙青混合料松散性能測試指標的不足。
[0023]進一步的，本發(fā)明溫度控制裝置能夠控制浙青混合料拌合過程在設定的拌合溫度下進行。
[0024]進一步的，本發(fā)明固定升降裝置可以精確控制升降的高度，使拌和過程順利進行。
[0025]進一步的，本發(fā)明攪拌頭是通過軸承和攪拌電機相連，軸承上設有與可編程控制器相連的速度傳感器和扭矩信號傳感器，可以隨時將攪拌頭所用的攪拌速度和攪拌力矩傳遞給中央控制器，可以在顯示屏上讀取數據。
[0026]進一步的，本發(fā)明攪拌電機、可編程控制器以及溫度控制裝置是密封在一箱型結構中的，該溫度控制裝置可以向密封箱結構中加熱或者制冷，保證攪拌電機和可編程控制器的工作溫度保持在20°C?40°C。
[0027]本發(fā)明浙青混合料松散性能指標的測定方法，測試原理簡單，中央控制器上的操作面板上設置有操作按鈕以及顯示器，操作人員能夠對該測定儀工作全過程進行控制；本發(fā)明可以針對所有類型的浙青混合料，結構簡單，操作方便，能源消耗少，實用價值高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。
[0029]其中:1為溫控箱；2為第一溫度傳感器；3為溫度控制器；4為攪拌電機；5為速度傳感器；6為扭矩傳感器；7為可編程控制器；8為線纜；9為顯示屏；10為中央控制器；11為速度控制鍵；12為制冷控制鍵；13為加熱控制鍵；14為控制攪拌鍋下降按鈕；15為控制攪拌鍋上升按鈕；16為啟動按鈕；17為第二傳溫度感器；18為攪拌頭；19為攪拌鍋；20為底座；21為固定升降裝置；22為支架；23為溫控箱門；24為正常工作指示燈。
具體實施方法
[0030]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0031]參見圖1，本發(fā)明浙青混合料松散性能指標測定儀，包括溫控箱1，溫控箱I上還設置有透明的溫控箱門23。溫控箱I的內部設置有底座20，底座20上固定安裝有支架22，固定升降裝置21安裝在支架22上。溫控箱I內設置有用于盛放浙青混合料的攪拌鍋19，溫控箱I內設置有固定升降裝置21，攪拌鍋19安裝在固定升降裝置21上；溫控箱I的頂部安裝有攪拌電機4，攪拌電機4的輸出軸通過軸承連接有攪拌頭18，攪拌頭18設置在攪拌鍋19的上方；溫控箱I內還設置有溫度控制器3、用于控制攪拌速度和攪拌溫度的可編程控制器7以及用于采集溫控箱I溫度和攪拌電機4參數的傳感器，攪拌電機4、溫度控制器3和可編程控制器7設置在溫控箱I上部的密封空間內；傳感器、固定升降裝置21、溫度控制器3以及可編程控制器7均與溫控箱I外部用于控制溫控箱I內部環(huán)境、攪拌電機4運行狀態(tài)以及固定升降裝置21升降的中央控制器相交互。傳感器包括安裝在溫度控制器3上的用于采集溫控箱I內密封空間溫度的第一溫度傳感器2、安裝在攪拌頭18上方用于采集溫控箱I內下部空間溫度的第二傳溫度感器17、安裝在攪拌電機4輸出軸承上的速度傳感器5和扭矩傳感器6 ;第一溫度傳感器2、第二溫度傳感器17、速度傳感器5和扭矩傳感器6均與可編程控制器7及中央控制器10相連。中央控制器10通過線纜8分別與溫度控制器3、固定升降裝置21、電機4、可編程控制器7、第一溫度傳感器2、第二溫度傳感器17、速度傳感器5以及扭矩傳感器6相連。中央控制器10包括內部的處理器以及外部的操作面板；所述操作面板上設置有顯示屏9、正常工作指示燈24以及若干操作按鈕。操作按鈕包括速度控制鍵11、制冷控制鍵12、加熱控制鍵13、控制攪拌鍋下降按鈕14、控制攪拌鍋上升按鈕15以及啟動按鈕16。
[0032]本發(fā)明還公開了一種浙青混合料松散性能指標的測定方法，包括以下步驟:
[0033]I)插上電源，待正常工作指示燈24亮，則表示整個裝置處于正常工作狀態(tài)，按下啟動按鈕16 ；
[0034]2)打開透明的溫控箱門23，將浙青混合料加入到攪拌鍋19中，關閉透明的溫控箱門23，按下控制攪拌鍋上升按鈕15，待其自動彈出，打開制冷控制鍵12或加熱控制鍵13，設定需要的溫度；
[0035]3)待顯示屏9上顯示的溫度達到設定溫度值，打開速度控制按鍵11，設定速度開始攪拌，攪拌2?3min，記錄顯示屏9上顯示的力的大小，記錄20個數據；重新設定速度開始攪拌，攪拌2?3min，記錄顯示屏9上顯示的力的大小，記錄20個數據；如此改變速度操作五次，分別記錄器數據；
[0036]4)待浙青混合料攪拌均勻，關閉速度控制鍵11以及制冷控制件鍵12或加熱控制鍵13，按下控制攪拌鍋下降按鈕14，待其自動彈出，打開透明的溫控箱門23，從攪拌鍋19中取出浙青混合料；
[0037]5)關閉電源，待溫度恢復到室溫，打掃儀器，關閉溫控箱門23 ；
[0038]6)對數據進行分析。在對對數據進行分析時，特定溫度特定攪拌速度下，攪拌浙青混合料需要的力越小，說明其松散性能越好，反之亦成立；同一溫度、同一攪拌速度下，攪拌不同類型的浙青混合料所需的力大小不同，攪拌所用力小的浙青混合料松散性能好，反之亦然，測試數據還可以作為浙青混合料材料組成和級配調整的依據。
[0039]本發(fā)明中央控制器10的作用是設置了溫度控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)以及力矩控制系統(tǒng)，通過線纜8與溫度控制器3、固定升降裝置21、攪拌電機4、與可編程控制器7相連的溫度傳感器2和17、與可編程控制器7相連的速度傳感器5、與可編程控制器7相連的扭矩傳感器6相連，保證了整個拌和過程浙青混合料準確地處于特定的溫度和攪拌速度的環(huán)境下，從而保證實驗數據的有效性。溫度控制裝置1，其作用是控制浙青混合料拌合過程在設定的拌合溫度下進行。固定升降裝置21，其作用是可以精確控制升降的高度，使拌和過程順利進行。攪拌頭18是通過軸承和攪拌電機4相連，軸承上設有與可編程控制器7相連的速度傳感器5和扭矩信號傳感器6，可以隨時將攪拌頭18所用的攪拌速度和攪拌力矩傳遞給中央控制器10，可以在顯示屏9上讀取數據。攪拌電機4、可編程控制器7以及溫度控制器3是密封在一箱型結構中的，該溫度控制裝置3可以向密封箱結構中加熱或者制冷，保證攪拌電機4和可編程控制器17的工作溫度保持在20°C?40°C。中央控制器10由顯示屏
9、操作按鈕11、12、13、14、15、16以及正常工作指示燈24構成，顯示屏9上顯示所設定的溫度T、速度V以及需要測定的力M的大小。操作按鈕的作用是供操作人員對該測定儀工作全過程的控制。
[0040]這種浙青混合料松散性能新指標測定儀，包括溫度控制裝置能夠控制拌和過程中的浙青混合料的實際溫度，并且通過溫度傳感器將拌和溫度的信息隨時傳遞給中央操作器，有助于操作人員分析和調整拌和溫度。
[0041]溫度控制器中設有溫度傳感器，其作用是檢測電機工作的溫度，并將電機的工作溫度控制在合理的范圍內。
[0042]轉軸上設有速度傳感器、扭矩信號傳感器、可編程控制器，其作用是將攪拌過程的攪拌速度和攪拌力矩傳遞給中央控制器，并在顯示屏上顯示出來，便于調整和獲取數據。
[0043]攪拌頭、攪拌鍋、底座、固定升降裝置、支架的作用是保證整個攪拌過程的順利完成。
[0044]透明的溫控箱門有兩個作用，其一是方便浙青混合料的加入和取出，其二是整個過程可以在人眼的觀察下完成。
[0045]速度控制按鍵的作用是控制攪拌頭的攪拌轉動速度。制冷控制鍵和加熱控制鍵的作用是控制溫度控制裝置的溫度大小?？刂茢嚢桢佅陆蛋粹o和控制攪拌鍋上升按鈕的作用是保證攪拌鍋和攪拌頭處于合理的攪拌位置。啟動按鈕的作用是啟動該檢測設備。正常工作指示燈的作用是確保該裝置處于正常工作狀態(tài)。
[0046]中央操作器的作用是內設操作系統(tǒng)，控制測試過程。線纜是連接測試部件、控制部件的樞紐。顯示屏的作用顯示測試結果。
[0047]本發(fā)明針對浙青混合料松散性能不足的問題，通過對浙青混合料松散性能的測試數據分析，可以找到浙青混合料松散性能不足的主要原因，從而找到改善浙青混合料松散性能的方法和措施。本發(fā)明用于測試不同類型混合料的松散性能，以及不同溫度環(huán)境下的松散性能。從而為合理的路面設計及施工提供可靠的依據。因此，本發(fā)明是一種目前為止比較理想而科學的測試設備。此項技術可以運用于浙青混合料松散性能的測試中，可以方便快捷地實現預期的目標，具有廣泛的應用價值。
【權利要求】
1.一種浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:包括溫控箱(1)，溫控箱(1)內設置有用于盛放浙青混合料的攪拌鍋(19)，溫控箱(1)內設置有固定升降裝置(21)，攪拌鍋(19)安裝在固定升降裝置(21)上；溫控箱(1)的頂部安裝有攪拌電機(4)，攪拌電機(4)的輸出軸通過軸承連接有攪拌頭(18)，攪拌頭(18)設置在攪拌鍋(19)的上方；溫控箱(1)內還設置有溫度控制器(3)、用于控制攪拌速度和攪拌溫度的可編程控制器(7)以及用于采集溫控箱(1)溫度和攪拌電機(4)參數的傳感器，攪拌電機(4)、溫度控制器(3)和可編程控制器(7)設置在溫控箱(1)上部的密封空間內；傳感器、固定升降裝置(21)、溫度控制器(3 )以及可編程控制器(7 )均與溫控箱(1)外部用于控制溫控箱(1)內部環(huán)境、攪拌電機(4)運行狀態(tài)以及固定升降裝置(21)升降的中央控制器相交互。
2.根據權利要求1所述的浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:所述的傳感器包括安裝在溫度控制器(3)上的用于采集溫控箱(1)內密封空間溫度的第一溫度傳感器(2)、安裝在攪拌頭(18)上方用于采集溫控箱(1)內下部空間溫度的第二傳感器(17)、安裝在攪拌電機(4)輸出軸承上的速度傳感器(5)和扭矩傳感器(6);第一溫度傳感器(2)、第二傳感器(17)、速度傳感器(5)和扭矩傳感器(6)均與可編程控制器(7)及中央控制器(10)相連。
3.根據權利要求2所述的浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:所述的中央控制器(10)通過線纜(8)分別與溫度控制器(3)、固定升降裝置(21)、電機(4)、可編程控制器(7)、第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(17)、速度傳感器(5)以及扭矩傳感器(6)相連。
4.根據權利要求1或3所述的浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:所述的中央控制器(10)包括內部的處理器以及外部的操作面板；所述操作面板上設置有顯示屏(9)、正常工作指示 燈(24)以及若干操作按鈕。
5.根據權利要求4所述的浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:所述的操作按鈕包括速度控制鍵(11)、制冷控制鍵(12)、加熱控制鍵(13)、控制攪拌鍋下降按鈕(14)、控制攪拌鍋上升按鈕(15)以及啟動按鈕(16)。
6.根據權利要求5所述的浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:所述的溫控箱(1)上還設置有透明的溫控箱門(23 )。
7.根據權利要求1所述的浙青混合料松散性能指標測定儀，其特征在于:所述溫控箱(O的內部設置有底座(20)，底座(20)上固定安裝有支架(22)，固定升降裝置(21)安裝在支架(22)上。
8.一種采用權利要求6所述的浙青混合料松散性能指標測定儀的測定方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)插上電源，待正常工作指示燈(24)亮，則表示整個裝置處于正常工作狀態(tài)，按下啟動按鈕(16)； 2)打開透明的溫控箱門(23)，將浙青混合料加入到攪拌鍋(19)中，關閉透明的溫控箱門(23)，按下控制攪拌鍋上升按鈕(15)，待其自動彈出，打開制冷控制鍵(12)或加熱控制鍵(13)，設定需要的溫度； 3)待顯示屏(9)上顯示的溫度達到設定溫度值，打開速度控制按鍵(11)，設定速度開始攪拌，攪拌2~3min，記錄顯示屏(9)上顯示的力的大小，記錄20個數據；重新設定速度開始攪拌，攪拌2~3min，記錄顯示屏(9)上顯示的力的大小，記錄20個數據；如此改變速度操作五次，分別記錄器數據； 4)待浙青混合料攪拌均勻，關閉速度控制鍵(11)以及制冷控制件鍵(12)或加熱控制鍵(13)，按下控制攪拌鍋下降按鈕(14)，待其自動彈出，打開透明的溫控箱門(23)，從攪拌鍋(19)中取出浙青混合料； 5)關閉電源，待溫度恢復到室溫，打掃儀器，關閉溫控箱門(23)； 6)對數據進行分析。
9.根據權利要求8所述的浙青混合料松散性能指標的測定方法，其特征在于:在對對數據進行分析時，特定溫度特定攪拌速度下，攪拌浙青混合料需要的力越小，說明其松散性能越好，反之亦成立；同一溫度、同一攪拌速度下，攪拌不同類型的浙青混合料所需的力大小不同，攪拌所用力小的浙青混合料松散性能好，反之亦然，測試數據還可以作為浙青混合料材料組成和級配調 整的依據。
【文檔編號】G01N33/42GK103543254SQ201310496868
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2013年10月21日
【發(fā)明者】鄭木蓮, 彭平, 王濤 申請人:長安大學