032]圖5是溫度傳感器的布置示意圖;
[0033]圖6是試驗(yàn)過程中瀝青試驗(yàn)塊不同深度的溫度曲線圖;
[0034]圖7為試驗(yàn)過程中紅外輻射流傳感器采集的紅外輻射量的曲線圖;
[0035]其中,1-紅外線發(fā)生控制器、2-石油液化氣進(jìn)氣控制閥、3-變頻鼓風(fēng)機(jī)、4-紅外線發(fā)生裝置、5-試驗(yàn)臺(tái)框架、6-瀝青試驗(yàn)塊、7-試驗(yàn)塊托盤、8-隔熱水箱、9-升降裝置、10-負(fù)荷傳感器、11-石油液化氣儲(chǔ)存罐、12-紅外輻射流傳感器、13-熱電偶溫度補(bǔ)償塊、14-數(shù)據(jù)米集儀、15-計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體的實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說明。
[0037]參見圖1和圖2,本發(fā)明的裝置包括紅外線發(fā)生控制器1、石油液化氣進(jìn)氣控制閥
2、變頻鼓風(fēng)機(jī)3、紅外線發(fā)生裝置4、試驗(yàn)臺(tái)框架5、試驗(yàn)塊托盤7、隔熱水箱8、升降裝置9、負(fù)荷傳感器10、石油液化氣儲(chǔ)存罐11、紅外輻射流傳感器12、熱電偶溫度補(bǔ)償塊13、數(shù)據(jù)采集儀14和計(jì)算機(jī)15,其中,紅外線發(fā)生控制器1控制紅外線發(fā)生裝置4的開始和停止;石油液化氣進(jìn)氣控制閥2控制石油液化氣的進(jìn)氣量;變頻鼓風(fēng)機(jī)3控制空氣的進(jìn)氣量;瀝青試驗(yàn)塊6試驗(yàn)時(shí)設(shè)在試驗(yàn)塊托盤7上,試驗(yàn)塊托盤7和瀝青試驗(yàn)塊6之間塞有絕熱材料玻璃絲棉起絕熱的作用;隔熱水箱8有兩個(gè)接口,一個(gè)接進(jìn)水管,另一個(gè)接出水管;升降裝置9通過手輪的搖動(dòng)來改變?yōu)r青試驗(yàn)塊6和紅外線發(fā)生裝置4之間的距離;瀝青試驗(yàn)塊6的表面和內(nèi)部共布置了 16個(gè)溫度傳感器,溫度傳感器為貼片式熱電偶溫度傳感器。溫度傳感器的熱電偶導(dǎo)線和K型熱電偶補(bǔ)償線通過公母插頭相連,熱電偶補(bǔ)償線連接熱電偶溫度補(bǔ)償塊13,然后用21針的數(shù)據(jù)傳輸線連接熱電偶溫度補(bǔ)償塊13和數(shù)據(jù)采集儀14,數(shù)據(jù)采集儀14采用型號(hào)為HBM的eDAQ lite的數(shù)據(jù)采集儀,并通過RJ45通訊口的網(wǎng)線直接與計(jì)算機(jī)15進(jìn)行連接通訊,計(jì)算機(jī)15內(nèi)安裝有能采集溫度以及進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理的catmanAP軟件。
[0038]參見圖3a?圖3d,可拆卸的試驗(yàn)臺(tái)框架的上支架5_1用來放置紅外線發(fā)生裝置4,并且在上支架5-1的四個(gè)角上各焊有卡槽,用來固定限制紅外線發(fā)生裝置4。試驗(yàn)臺(tái)框架5有五部分組成:上支架5-1、右支撐架5-2、左支撐架5-5、前橫梁5-3和后橫梁5_4。紅外線發(fā)生裝置4放置在上支架5-1上,左、右支撐架和前、后橫梁是通過螺栓連接起來的,而上支架是直接套在左、右支撐架上,整個(gè)框架易于拆卸,方便運(yùn)送,而且閑置時(shí)還能節(jié)省存儲(chǔ)空間。升降裝置9是通過搖動(dòng)手動(dòng)式螺桿來抬升或下降的,目的是調(diào)節(jié)紅外線發(fā)生裝置4和瀝青試驗(yàn)塊6上表面之間的距離。隔熱水箱8是不銹鋼材料焊接成的,目的是用來防止紅外線直接輻射加熱升降裝置9,避免影響升降裝置9的支撐強(qiáng)度。
[0039]紅外線發(fā)生裝置4是通過燃燒石油液化氣來加熱一種合金網(wǎng)格材料發(fā)射紅外線,石油液化氣存儲(chǔ)在石油液化氣儲(chǔ)存罐11中。溫度傳感器都是K型熱偶型溫度傳感器,K型熱電偶溫度傳感器的傳輸線和K型熱電偶補(bǔ)償線通過熱電偶公母插頭相連,K型熱電偶補(bǔ)償線通過熱電偶公插頭和16通道的熱電偶溫度補(bǔ)償塊13連接。
[0040]數(shù)據(jù)采集儀14采用的型號(hào)是HBM系列的SoMat eDAQlite采集儀,并通過帶有RJ45插頭的網(wǎng)線,直接與計(jì)算機(jī)15的RJ45插座相連,然后通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行之間信息通訊。負(fù)荷傳感器采用的是應(yīng)變式負(fù)荷傳感器,型號(hào)為TJL-1,量程為500N,紅外輻射流傳感器12采用的型號(hào)是HT-50-C-M20,瀝青試驗(yàn)塊6的尺寸是300x300x50mm。
[0041]參見圖4,試驗(yàn)塊托盤7是用不銹鋼焊接成的,并且在試驗(yàn)塊托盤7的邊沿上鉆有一個(gè)M20的螺栓孔,目的是用來安裝檢測(cè)紅外線輻射量的紅外輻射流傳感器12,而且在試驗(yàn)塊托盤7的底部還開有直徑是40_的中心通孔,目的是用來穿溫度傳感器導(dǎo)線。在試驗(yàn)時(shí),瀝青試驗(yàn)塊被放置在托盤上,而且為了防止托盤的熱量傳導(dǎo)給試驗(yàn)塊,所以在瀝青試驗(yàn)塊和托盤周圍以及底部都鋪有隔熱材料玻璃纖維。
[0042]參見圖5,溫度傳感器的布置以正確反映試驗(yàn)件的表面和內(nèi)部不同位置的溫度為目標(biāo),與紅外線輻射加熱板相對(duì)的一側(cè)為加熱側(cè),與隔熱水箱相對(duì)的一側(cè)為非加熱側(cè),溫度傳感器分別布設(shè)在瀝青試驗(yàn)塊的加熱側(cè)表面以及距加熱側(cè)表面不同深度處,加熱側(cè)和非加熱側(cè)都為正方形。布置的傳感器時(shí),從非加熱側(cè)的對(duì)角線交點(diǎn)處打一個(gè)通孔,然后把熱電偶溫度傳感器的接點(diǎn)從這個(gè)通孔引出,在加熱側(cè)的對(duì)角線交點(diǎn)附近處布設(shè)第一溫度傳感器6-1。在紅外線輻射加熱瀝青試驗(yàn)塊時(shí),為了測(cè)到試驗(yàn)件表面的實(shí)時(shí)溫度,還考慮到加熱的影響因素及邊界效應(yīng),在非加熱側(cè)的每個(gè)四分之一對(duì)角線上,每相隔30?40mm分別鉆一個(gè)10mm、20mm、30mm、40mm深的盲孔,并且相距中心點(diǎn)距離相等的孔深不同,然后在瀝青試驗(yàn)塊內(nèi)部不同深度的盲孔內(nèi)布置15個(gè)溫度傳感器,從靠近中心點(diǎn)深度是10_的盲孔開始,按順時(shí)針排列,分別在瀝青試驗(yàn)塊內(nèi)10mm、20mm、30mm、40mm不同深度處的四分之一對(duì)角線上布置3個(gè)、4個(gè)和4個(gè)熱電偶溫度傳感器,并依次編號(hào)第二?十六溫度傳感器6-2?6-16,這樣布置溫度傳感器可以更直觀的反應(yīng)瀝青試驗(yàn)塊的溫度梯度。
[0043]本發(fā)明方法的具體操作步驟如下:
[0044]1)首先用十字圓頭螺釘將試驗(yàn)臺(tái)框架5的各個(gè)部分連接起來,然后把紅外線發(fā)生裝置4放置在試驗(yàn)臺(tái)框架5上面的卡槽內(nèi),接下來用隔熱材料玻璃絲棉把紅外線發(fā)生裝置4周圍和試驗(yàn)臺(tái)框架5之間的空隙用隔熱材料玻璃絲綿塞緊,為了防止熱量向上竄升,破壞設(shè)備上面的線路和通氣軟管;
[0045]2)緊接著把升降裝置9放置在試驗(yàn)臺(tái)框架5的橫梁上,并用螺栓固定住,通過轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂調(diào)節(jié)升降裝置9的高度到合適的位置;
[0046]3)按照瀝青試驗(yàn)塊6的溫度傳感器設(shè)計(jì)的布置要求,布置好瀝青試驗(yàn)塊內(nèi)部的16個(gè)熱電偶溫度傳感器;
[0047]4)把熱電偶溫度傳感器布置好的瀝青試驗(yàn)塊6放置到試驗(yàn)塊托盤7里面,并在瀝青試驗(yàn)塊6和試驗(yàn)塊托盤7接觸的面上鋪設(shè)隔熱材料玻璃絲棉,而熱電偶溫度傳感器的K型熱電偶導(dǎo)線從預(yù)留在試驗(yàn)塊托盤7底部的通孔中引出,與K型熱電偶補(bǔ)償線相連;
[0048]5)緊接著K型熱電偶補(bǔ)償線與熱電偶溫度補(bǔ)償塊13相連,以及將紅外輻射流傳感器12設(shè)置在試驗(yàn)塊托盤7邊沿,然后用21針的數(shù)據(jù)傳輸線連接熱電偶溫度補(bǔ)償塊13和eDAQ lite數(shù)據(jù)采集儀14 ;
[0049]6)將隔熱水箱8放置在升降裝置9的上面,用水管分別接隔熱水箱8的進(jìn)端水和出水端口,而連接進(jìn)水端口的水管與自來水水龍頭相連;
[0050]7)將放有瀝青試驗(yàn)塊6的試驗(yàn)塊托盤7放置到隔熱水箱8的上面;
[0051 ] 8)用通氣軟管連接紅外線發(fā)生裝置4的石油液化氣進(jìn)氣控制閥2,并用控制器的專用電源線連接紅外線發(fā)生控制器1,并接上電源,打開紅外線發(fā)生控制器1上充電的按鈕,進(jìn)行充電;
[0052]9)緊接著將通氣軟管另一端連接到石油液化氣儲(chǔ)存罐11的控制閥口,并用負(fù)荷傳感器10吊起石油液化氣儲(chǔ)存罐11,其信號(hào)傳輸線接到eDAQ lite數(shù)據(jù)采集儀14上;
[0053]10)用26針的數(shù)據(jù)傳輸線的通訊端連接eDAQ lite數(shù)據(jù)采集儀14的26針模擬通訊端口,接通電源,至此整套試驗(yàn)裝置連接完成;
[0054]11)測(cè)試儀器調(diào)試,試驗(yàn)裝置安裝完畢后要對(duì)裝置的工作狀況進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試各儀器的工作性能是否穩(wěn)定;
[0055]12)調(diào)試完成后,斷開所有設(shè)備的電源,通過升降裝置9調(diào)整瀝青試驗(yàn)塊上表面和紅外線輻射面間的距離;
[0056]13)接通所有設(shè)備的電源,打開石油液化氣進(jìn)氣控制閥2,然后撥動(dòng)紅外線發(fā)生控制器1上的啟動(dòng)按鈕,用計(jì)算機(jī)15上安裝的測(cè)試軟件顯示并記錄整個(gè)試驗(yàn)過程的數(shù)據(jù),并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理;
[0057]14)先設(shè)定變頻鼓風(fēng)機(jī)3的最高轉(zhuǎn)速頻率即40Hz?50Hz以及把石油液化氣進(jìn)氣控制閥2的閥口開度調(diào)到最大開度的三分之二,然后保持瀝青試驗(yàn)塊6上表面和紅外線輻射面的距離在10mm?20mm范圍內(nèi),緊接著打開紅外線發(fā)生裝置4,時(shí)刻觀察測(cè)試軟件上顯示的數(shù)據(jù),當(dāng)表面溫度達(dá)到130°C?150°C時(shí),通過在20Hz?50Hz范圍內(nèi)按一定梯度逐漸降低變頻鼓風(fēng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速頻率即空氣的進(jìn)氣量,來降低紅外輻射量的強(qiáng)度,防止瀝青路面吸收的過多的熱量而炭化;當(dāng)瀝青試驗(yàn)塊的30?40mm深度處的溫度達(dá)到70°C?100°C時(shí),而表面溫度通常不超過180°C,停止加熱,記錄加熱時(shí)間以及燃?xì)庀牧?;重?fù)上述的操作,按一定的開口梯度調(diào)節(jié)石油液化氣進(jìn)氣控制閥2的閥口開度,當(dāng)表面溫度達(dá)到160°C?180°C時(shí),通過在20Hz?50Hz范圍內(nèi)按一定梯度逐漸降低變頻鼓風(fēng)機(jī)3的