CN106525893A - 一种路面半刚性基层材料冻融试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种路面半刚性基层材料冻融试验机;包括试件箱、水循环***、控制器、制冷***、计算机;蒸发器布置在试件箱体的侧壁上;冷凝器、压缩机与蒸发器采用管路连接;试件箱体侧壁上设有入水口,底部设有出水口;水箱置于试件箱下方;加热管、水箱温度传感器相距安装在水箱上;进水口与自来水管连接,放水阀和溢水口与地漏连接,冷冻作业时,蒸发器对试件箱体制冷;循环风扇使箱体内空气对流;冷冻结束加热管对水箱水加热,形成恒温水循环;试件在水中开始融化。实现了路面半刚性基层冻融循环试验的全自动化;可根据试验需要,自主设定冻融参数,方便灵活;减少人工,效率高;还设置了循环风扇加强空气对流,使箱体内快速均匀的达到设定温度,试验精度高;可及时准确的得到半刚性基层材料抗冻性数据,提高北方地区半刚性基层施工质量。
Description
技术领域
本发明属于路面工程与试验测量技术领域,涉及一种路面半刚性基层材料冻融试验机;特别适用于路面工程半刚性基层抗冻试验。
背景技术
半刚性基层材料因其具有整体性强、承载力高等特点,在公路路面工程中广泛应用。但是半刚性基层亦具有抗冻性较差的缺点,容易在冻融作用下产生破坏。所以,对于处于寒冷地区的公路工程来说,半刚性基层的抗冻性是重要性能指标。
常规的抗冻试验方法是采用冰箱或冰柜进行试验,使得试验中规定的冷冻温度往往达不到或不能稳定,甚至试件无法冻透,做出来的试验结果准确性很难保证;而且,在冻融循环过程中,每次冻结结束需要人工将试件放入水槽融化,每次融化后又需要人工将试件放入冰箱,耗时耗力。
发明内容
本发明公开了一种路面半刚性基层材料冻融试验机,以解决现有技术中冷冻温度达不到或不能稳定、试件无法冻透、试验精度低、耗时耗力等问题。
本发明包括试件箱、水循环***、控制器、制冷***、计算机;试件箱包括试件箱盖、试件箱体;制冷***包括散热风扇、冷凝器、压缩机、蒸发器;蒸发器布置在试件箱体的侧壁上;冷凝器、压缩机与蒸发器采用管路连接;水循环***包括水箱、水泵、加热管、水箱温度传感器;试件箱体侧壁上设有入水口,底部设有出水口;水箱置于试件箱下方;水箱具有上水位、下水位、溢水口;加热管、水箱温度传感器相距分离安装在水箱上;进水口与自来水管相连接,根据水箱水位情况对水箱中的水自动进行补充;放水阀和溢水口与地漏连接,水泵与试件箱入水口管路连接;水泵与计算机电控连接;进行冷冻作业时,通过安装在试件箱体侧壁上的蒸发器对试件箱体进行制冷;快速均匀地降至设定的温度;冷冻结束后,启动融解程序,水泵启动,将水箱中的水通过试件箱入水口注入试件箱体;通过试件箱出水口排出,加热管对水箱的水加热,形成恒温水循环;试件在水中开始融化。
本发明控制器包括计算机接口、试件箱温度传感器接口、水温传感器接口、主控微电脑、继电器;控制器的计算机接口与计算机电连接,试件箱温度传感器接口、水温传感器接口与试件箱温度传感器、水箱温度传感器电连接;计算机通过控制软件对试验进行全过程控制,主控微电脑显示冻融试验仪当前温度平均值、循环数、冻融状态等,通过手动设置各阶段试验参数,对试验进行控制。
一个优化的本发明方案,制冷***还包括循环风扇;循环风扇安装在试件箱盖下方;循环风扇使箱体内空气产生对流,保证箱体内温度的均匀性。
一个优化的本发明方案,水循环***还包括过滤槽;过滤槽安装在试件箱体出水口的下方,过滤槽有效过滤试件冻融后掉落的残渣,使水路循环通畅。
一个优化的本发明方案,还包括试件架;试件架为板式双层结构,下部留有空间;试件架安装在试件箱体内;试验时,试件置于试件箱体内的试件架上,保证试件均匀受冻。
一个优化的本发明方案,还包括隔温透明树脂板,隔温透明树脂板上具有试件箱传感器插孔,传感器插孔沿对角线均布;隔温透明树脂板置于试件箱盖下方,循环风扇安装在隔温透明树脂板下方;传感器插孔有效固定传感器的位置,试验人员在打开试件箱盖观察试验进展时,隔温透明树脂板可减少温度损失,起到更好的保温作用。
本发明的积极效果在于:只需设定冻结温度和时间、融解时间、冻融循环次数,即能自动完成冻融周期全过程,实现路面半刚性基层材料冻融循环试验的全自动化,缩短试验周期;在冻融转换过程中,不用人为注水、搬运、计时、测温;可根据试验需要,自主设定冻融参数,方便灵活;减少人工,效率高;还设置了循环风扇加强空气对流,使箱体内快速均匀的达到设定温度,试验精度高;可及时准确的得到半刚性基层材料抗冻性数据,提高北方地区路面半刚性基层施工质量。
附图说明
图1为本发明正视结构示意图
图2为本发明后视结构示意图;
图3为本发明侧视结构示意图;
图4为本发明试件箱与水箱剖视图;
图5为本发明水箱俯视图;
图6为本发明试件架示意图;
图7为本发明隔温透明树脂板示意图;
图中:1试件箱盖、2试件箱体、3水箱、4控制器、5制冷***、6计算机、7试件架、8隔温透明树脂板、9循环风扇、10散热风扇、11水泵、12冷凝器、13压缩机、14蒸发器、15过滤槽、16加热管、17水箱温度传感器、2a试件箱入水口、2b试件箱出水口、2c试件箱出水口阀门、3a水箱上水位、3b水箱下水位、3c溢水口、4a计算机接口、4b试件箱温度传感器接口、4c水温传感器接口、4d主控微电脑、4e继电器、5a进水口、5b放水阀、8a试件箱传感器插口。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的一个实施例。
本发明实施例如图1、图2、图3、图4所示,包括试件箱、水循环***、控制器4、制冷***5、计算机6;试件箱包括试件箱盖1、试件箱体2、试件架7、隔温透明树脂板8。
如图4、图6所示,试件架7为板式双层结构,下部留有空间;试件架7安装在试件箱体2内;试验时,试件置于试件箱体2内的试件架7上,保证试件均匀受冻。
如图4、图7所示,隔温透明树脂板8上具有试件箱传感器插孔8a,传感器插孔8a沿对角线均布;隔温透明树脂板8置于试件箱盖1下方,传感器插孔8a有效固定传感器的位置,试验人员在打开试件箱盖1观察试验进展时,隔温透明树脂板8可减少温度损失,起到更好的保温作用。
如图1、图2、图3、图4所示,制冷***5包括散热风扇10、冷凝器12、压缩机13、蒸发器14、循环风扇9;蒸发器14布置在试件箱体2的侧壁上;冷凝器12、压缩机13与蒸发器14采用管路连接;进行冷冻作业时,通过安装在试件箱体2侧壁上的蒸发器14对试件箱体2进行制冷;循环风扇9安装在隔温透明树脂板8下方;在循环风扇9的作用下,箱体内空气产生对流,保证箱体内温度的均匀性,快速均匀地降至设定的温度。
如图1、图2、图3、图4、图5所示,水循环***包括水箱3、水泵11、过滤槽15、加热管16、水箱温度传感器17;试件箱体2侧壁上设有入水口2a,底部设有出水口2b;出水口2b处安装有试件箱出水口阀门2c;水箱3置于试件箱下方;水箱3具有上水位3a、下水位3b、溢水口3c;过滤槽15安装在试件箱体出水口2b的下方,过滤槽15有效过滤试件冻融后掉落的残渣,使水路循环通畅;加热管16、水箱温度传感器17相距分离安装在水箱3上;进水口5a与自来水管相连接,根据水箱水位情况对水箱中的水自动进行补充;放水阀5b和溢水口3c与地漏连接,水泵11与试件箱入水口2a管路连接;水泵11与计算机6电控连接;冷冻结束后,启动融解程序,水泵11启动,将水箱3中的水通过试件箱入水口2a注入试件箱体2;通过试件箱出水口2b排出,加热管16对水箱的水加热,形成恒温水循环;试件在水中开始融化。
如图1、图2、图3、图4所示控制器4包括计算机接口4a、试件箱温度传感器接口4b、水温传感器接口4c、主控微电脑4d、继电器4e;控制器4的计算机接口4a与计算机6电连接,试件箱温度传感器接口4b、水温传感器接口4c与试件箱温度传感器、水箱温度传感器17电连接;计算机6通过控制软件对试验进行全过程控制,主控微电脑4d不仅显示冻融试验仪当前温度平均值、循环数、冻融状态等,还能够直接通过它手动设置各阶段试验参数,对试验进行控制。
具体试验方法是:
打开水龙头,确保正常水压;然后打开试件箱将待试验的试件放入试件箱体2内;盖好隔温透明树脂板8,插好传感器,关上试件箱盖1。打开面板上的电源开关,进入计算机6操作程序,根据试验要求设定冷冻时间、融化时间、恒温时间及冻融次数等参数,开始新试验;冻融循环即开始自动运行,如水箱缺水将自动补水并会出现报警提示。当完成设定的循环次数后***自动进入待机状态,并提示试验已完成。
Claims (6)
1.一种路面半刚性基层材料冻融试验机;其特征在于:包括试件箱、水循环***、控制器、制冷***、计算机;试件箱包括试件箱盖、试件箱体;制冷***包括散热风扇、冷凝器、压缩机、蒸发器;蒸发器布置在试件箱体的侧壁上;冷凝器、压缩机与蒸发器采用管路连接;水循环***包括水箱、水泵、加热管、水箱温度传感器;试件箱体侧壁上设有入水口,底部设有出水口;水箱置于试件箱下方;水箱具有上水位、下水位、溢水口;加热管、水箱温度传感器相距分离安装在水箱上;进水口与自来水管相连接,放水阀和溢水口与地漏连接,水泵与试件箱入水口管路连接;水泵与计算机电控连接;进行冷冻作业时,蒸发器对试件箱体进行制冷;循环风扇使箱体内空气产生对流;冷冻结束后,启动融解程序,水泵启动,将水箱中的水通过试件箱入水口注入试件箱体;通过试件箱出水口排出,加热管对水箱的水加热,形成恒温水循环;试件在水中开始融化。
2.根据权利要求1所述的路面半刚性基层材料冻融试验机;其特征在于:控制器包括计算机接口、试件箱温度传感器接口、水温传感器接口、主控微电脑、继电器;控制器的计算机接口与计算机电连接,试件箱温度传感器接口、水温传感器接口与试件箱温度传感器、水箱温度传感器电连接;计算机通过控制软件对试验进行全过程控制,主控微电脑显示冻融试验仪当前温度平均值、循环数、冻融状态等,通过手动设置各阶段试验参数,对试验进行控制。
3.根据权利要求1所述的路面半刚性基层材料冻融试验机;其特征在于:制冷***还包括循环风扇;循环风扇安装在试件箱盖下方。
4.根据权利要求1所述的路面半刚性基层材料冻融试验机;其特征在于:水循环***还包括过滤槽;过滤槽安装在试件箱体出水口的下方。
5.根据权利要求1所述的路面半刚性基层材料冻融试验机;其特征在于:还包括试件架;试件架为板式双层结构,下部留有空间;试件架安装在试件箱体内;试验时,试件置于试件箱体内的试件架上。
6. 根据权利要求1所述的路面半刚性基层材料冻融试验机;其特征在于: 还包括隔温透明树脂板,隔温透明树脂板上具有试件箱传感器插孔,传感器插孔沿对角线均布;隔温透明树脂板置于试件箱盖下方,循环风扇安装在隔温透明树脂板下方。
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