CN209432657U - 一种自动沥青针入度仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种自动沥青针入度仪，包括工作台、分动箱、第一竖杆支架、第二竖杆支架、控制器、横梁支架、滑动装置、光电测距模块、针连杆、标准针、恒温水槽、温控装置和操作平台，其中，操作平台分别与控制器、滑动装置、光电测距模块和温控装置连接，光电测距模块用于采集标准针深入沥青试件的深入度；温控装置用于控制恒温水槽的水温；解决了现有技术中存在的仪器难以实现水平移动和旋转移动、精准控制针尖与试样表面接触位置、恒温水浴条件，而导致的测量结果不准确的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于沥青检测技术领域，涉及一种自动沥青针入度仪。
背景技术
沥青针入度仪是测定针入度的重要仪器，针入度是沥青质量检测的主要指标之一。然而传统的沥青针入度仪只能实现纵向移动，很大限制其运动轨迹，测试一次针入度后需要移动试样模具进行第二、第三次测试，试验过程繁琐，耗时较长；其次，标准针与沥青试样表面接触位置的准确控制是影响测试结果准确性的关键因素，传统的沥青针入度仪主要靠技术人员主观目测，对于不熟悉试验操作的技术人员，很难准确控制针尖与试样表面的位置；最后，传统实验过程的水浴温度靠加热水与冷水，温度控制太过粗犷。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种自动沥青针入度仪，解决了上述的技术问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种自动沥青针入度仪，包括工作台、分动箱、第一竖杆支架、第二竖杆支架、控制器、横梁支架、滑动装置、光电测距模块、针连杆、标准针、恒温水槽、温控装置和操作平台，其中，操作平台分别与控制器、滑动装置、光电测距模块和温控装置连接，光电测距模块用于采集标准针深入沥青试件的深入度；温控装置用于控制恒温水槽的水温；第一竖杆支架设置工作台上，第一竖杆支架的自由端和第二竖杆支架连接，且与第二竖杆支架伸缩式连接；第二竖杆支架的自由端连接横梁支架；控制器控制连接分动箱，分动箱设置有两个输出轴，其中一个输出轴与第一竖杆支架连接，带动第一竖杆支架转动；另一个输出轴与第二竖杆支架连接，带动第二竖杆支架沿第一竖杆支架的轴向方向上下移动；
滑动装置的一端安装在横梁支架上，且能够沿横梁支架来回移动；另一端连接针连杆，针连杆的自由端连接标准针；
恒温水槽安装在工作台上，且置于标准针的下方；温控装置安装在恒温水槽的底部。
优选地，温控装置包括加热***、水泵和温度传感器，其中，加热***、水泵和温度传感器均设置在恒温水槽的底部，且均与操作平台连接；温度传感器用于采集恒温水槽的水温，并把采集到的数据传输到操作平台，操作平台根据接收到的信息控制加热***和水泵的启停。
优选地，滑动装置包括滑块、连接杆和步进电机，其中，滑块安装在横梁支架上，且能够沿横梁支架来回移动；滑块的下端连接连接杆，连接杆的自由端连接步进电机，步进电机的输出轴连接针连杆。
优选地，滑动装置和针连杆之间设置有悬臂，悬臂为圆柱体结构，且与针连杆同轴布置。
优选地，光电测距模块包括红外发射器、位移传感器和处理器，其中，红外发射器用于测量标准针与沥青试件表面之间的距离，将把数据信息传输到处理器；处理器将接收到的数据传输到操作平台上，操作平台根据接收到的信息控制标准针的移动；位移传感器用于采集标准针深入沥青试件时的针入度，并把采集到的数据信息传输到操作平台读取数据。
优选地，控制器为C51型单片机。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型公开了一种自动沥青针入度仪，通过工作台上竖杆支架和横梁支架，以及支架上的高精度油泵、控制器、滑块和步进电机，实现水平移动和旋转移动；同时在悬臂上安装有光电测距模块，光电测距模块上安装有红外发射器和位移传感器，悬臂下端连接针连杆，针连杆下端安装有标准针的方式，实现精准控制针尖与试样表面接触位置；最后通过安装了加热***、水泵和温度传感器的恒温水槽，实现试验温度精准控制，最终解决测量结果不准确的问题，提高试验精度，降低误差。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型红外发射器和位移传感器的布置示意图；
其中，1、工作台 2、分动箱 3、第一竖杆支架 4、第二竖杆支架 5、控制器 6、横梁支架 7、滑块 8、连接杆 9、步进电机 10、悬臂 11、光电测距模块 12、红外发射器 13、针连杆 14、标准针 15、位移传感器 16、恒温水槽 17、加热*** 18、水泵 19、温度传感器 20、操作平台。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型提供的一种自动沥青针入度仪，包括工作台1、分动箱2、第一竖杆支架3、第二竖杆支架4、控制器5、横梁支架6、滑块7、连接杆8、步进电机9、悬臂10、光电测距模块11、红外发射器12、针连杆13、标准针14、位移传感器15、恒温水槽16、加热***17、水泵18、温度传感器19和操作平台20，其中，第一竖杆支架3设置工作台1上，第一竖杆支架3的自由端和第二竖杆支架4连接，且与第二竖杆支架4伸缩式连接。第二竖杆支架4的自由端连接横梁支架6，控制器5安装在横梁支架6上，控制器5控制连接分动箱2，分动箱2设置有两个输出轴，其中一个输出轴与第一竖杆支架3连接，带动第一竖杆支架3转动；另一个输出轴与第二竖杆支架4连接，带动第二竖杆支架4沿第一竖杆支架3的轴向方向上下移动。
滑块7安装在横梁支架6上，且能够沿横梁支架6来回移动。
滑块7的下端连接连接杆8，连接杆8的自由端连接步进电机9，步进电机9的输出轴连接悬臂10，所述悬臂10的下端连接针连杆13，针连杆13与悬臂10同轴布置；针连杆13的自由端连接标准针14。
步进电机9连接操作平台20，通过操作平台20实现滑块7的移动，进而带动标准针14的移动。
光电测距模块11固定在悬臂10上，光电测距模块11用于采集测量点与沥青试件表面的距离，并把采集到的数据信息传输到操作平台20上。
光电测距模块11包括三个红外发射器12、一个位移传感器15和处理器，其中，红外发射器12用于测量当前位置与沥青试件表面的距离，将把数据信息传输到处理器；处理器将接收到的三组数据求均值处理，之后接结果输入到操作平台20上，进而确定标准针15与沥青试件表面之间的距离。
位移传感器15用于采集标准针14深入沥青试件内部的距离，并把采集到的数据传输到操作平台20上，进而得到沥青的针入度。
沥青试件放置在恒温水槽16的内腔中，恒温水槽16固定在工作台1上，且置于标准针14的下方。
加热***17设置在恒温水槽16的底部；用于对恒温水槽16进行加热。
水泵18设置在恒温水槽16的底部，水泵18用于向恒温水槽16内注水。
恒温水槽16上还设置温度传感器19，用于采集恒温水槽16的温度，并把采集到的信息传输到操作平台20上，操作平台20根据接收到的数据信息进而控制加热***和水泵18的启停。
本实用新型的使用过程如下：
在进行沥青针入度试验时，按照规范要求制备和养护试样后，把盛样皿放入恒温水槽16内。开启加热***17，使试验温度满足试验要求。通过操作平台20向控制器5发出指令，通过控制器5操作分动箱2使第一竖杆支架3旋转，选择一个合适的位置。
通过操作平台20控制步进电机9使滑块7移动，确定标准针14纵向移动的轨迹。通过红外发射器12发射红外线，光电测距模块11处理信号，并传输至操作平台20，在操作平台20可读取标准针14针尖距离沥青试样表面的距离。
通过操作平台20向控制器5发布指令，通过控制器5操作分动箱2使横梁支架6向下移动，使标准针14的针尖准确到达与沥青试样表面的接触位置。
接着计时开始，标准针14开始贯入沥青试样内部，5s后停止，通过位移传感器15将标准针14的贯入深度传输至操作平台20，由操作平台20可读取针入度。更换标准针14，选取新的位置多次测量求平均值，最终得到沥青针入度。
控制器5为C51型单片机；分动箱包括两组高精度液压油泵。
Claims (6)
1.一种自动沥青针入度仪，其特征在于，包括工作台(1)、分动箱(2)、第一竖杆支架(3)、第二竖杆支架(4)、控制器(5)、横梁支架(6)、滑动装置、光电测距模块(11)、针连杆(13)、标准针(14)、恒温水槽(16)、温控装置和操作平台(20)，其中，操作平台(20)分别与控制器(5)、滑动装置、光电测距模块(11)和温控装置连接，光电测距模块(11)用于采集标准针(14)深入沥青试件的深入度；温控装置用于控制恒温水槽(16)的水温；第一竖杆支架(3)设置工作台(1)上，第一竖杆支架(3)的自由端和第二竖杆支架(4)连接，且与第二竖杆支架(4)伸缩式连接；第二竖杆支架(4)的自由端连接横梁支架(6)；控制器(5)控制连接分动箱(2)，分动箱(2)设置有两个输出轴，其中一个输出轴与第一竖杆支架(3)连接，带动第一竖杆支架(3)转动；另一个输出轴与第二竖杆支架(4)连接，带动第二竖杆支架(4)沿第一竖杆支架(3)的轴向方向上下移动；
滑动装置的一端安装在横梁支架(6)上，且能够沿横梁支架(6)来回移动；另一端连接针连杆(13)，针连杆(13)的自由端连接标准针(14)；
恒温水槽(16)安装在工作台(1)上，且置于标准针(14)的下方；温控装置安装在恒温水槽(16)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种自动沥青针入度仪，其特征在于，温控装置包括加热***(17)、水泵(18)和温度传感器(19)，其中，加热***(17)、水泵(18)和温度传感器(19)均设置在恒温水槽(16)的底部，且均与操作平台(20)连接；温度传感器(19)用于采集恒温水槽(16)的水温，并把采集到的数据传输到操作平台，操作平台(20)根据接收到的信息控制加热***(17)和水泵(18)的启停。
3.根据权利要求1所述的一种自动沥青针入度仪，其特征在于，滑动装置包括滑块(7)、连接杆(8)和步进电机(9)，其中，滑块(7)安装在横梁支架(6)上，且能够沿横梁支架(6)来回移动；滑块(7)的下端连接连接杆(8)，连接杆(8)的自由端连接步进电机(9)，步进电机(9)的输出轴连接针连杆(13)。
4.根据权利要求1所述的一种自动沥青针入度仪，其特征在于，滑动装置和针连杆(13)之间设置有悬臂(10)，悬臂(10)为圆柱体结构，且与针连杆(13)同轴布置。
5.根据权利要求1所述的一种自动沥青针入度仪，其特征在于，光电测距模块(11)包括红外发射器(12)、位移传感器(15)和处理器，其中，红外发射器(12)用于测量标准针(14)与沥青试件表面之间的距离，将把数据信息传输到处理器；处理器将接收到的数据传输到操作平台(20)上，操作平台根据接收到的信息控制标准针(14)的移动；位移传感器(15)用于采集标准针(14)深入沥青试件时的针入度，并把采集到的数据信息传输到操作平台读取数据。
6.根据权利要求1所述的一种自动沥青针入度仪，其特征在于，控制器(5)为C51型单片机。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112067505A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-11 | 山东路达试验仪器有限公司 | 一种基于图像识别的沥青针入度测试仪的自动控制方法 |
| CN112903532A (zh) * | 2021-03-13 | 2021-06-04 | 杭州市交通工程试验检测中心有限公司 | 一种沥青针入度测定仪 |
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