專利名稱：一種自動升溫瀝青軟化點測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測定儀器，具體涉及一種自動升溫浙青軟化點測定儀，該儀 器應用于建筑、交通等領域，尤其是高等級的公路對浙青的質(zhì)量要求較高，作為施工企業(yè)的 現(xiàn)場測定儀器，也可應用于監(jiān)管部門的檢定。
背景技術：
按照我國規(guī)范要求，環(huán)球法測定粘稠石油浙青軟化點，浙青試樣在規(guī)定尺寸的銅 環(huán)內(nèi)上放置直徑為9. 35mm，質(zhì)量為3. 5 士 0. 05g的鋼球，浙青試樣在每分鐘升高5°C 士 0. 5°C 的加熱條件下軟化，鋼球下沉達到25. 4mm時的溫度為該浙青試樣的軟化點(以。C表示)。浙 青的軟化點在一定程度上反映浙青的溫度穩(wěn)定性。但是在目前，實驗室操作人員一般都是采用電爐加熱浙青試樣，配合溫度計來實 現(xiàn)對升溫過程中溫度的控制，這種方法人為操作影響較大，溫度控制也很不容易，很難達到 相同的升溫標準，從而容易導致同一種浙青，不同的人會測出不同的軟化點，進而影響測量 結(jié)果的準確性，并且過多的人為操作也會使試驗比較繁瑣；同時，由于現(xiàn)有技術在試驗過程 中燒杯內(nèi)液體溫度不能準確控制，每次只能做一組試驗，因此試驗比較費時費力。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，本實用新型的目的是提供一種自動升溫 浙青軟化點測定儀，通過此裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在測定浙青軟化點時自動按照設定的升溫速率進 行升溫，使試驗操作更為準確、簡便和高效。為了達到以上目的，本實用新型采用如下的技術解決方案一種自動升溫浙青軟化點測定儀，包括耐熱玻璃燒杯和金屬支架，其特征在于，還 包括控制箱、電熱管、溫度傳感器和攪拌器，所述控制箱在耐熱玻璃燒杯的下面；所述控制箱包括AT89C55單片機、LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和 電機驅(qū)動電路；所述LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和電機驅(qū)動電路分別與 AT89C55單片機相連接；所述電熱管與加熱電路相連接，所述溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集電路相連接，所述攪 拌器與電機驅(qū)動電路相連接。所述金屬支架由兩個主桿、上層金屬板、中層金屬板和下層金屬板組成，所述上層 金屬板、中層金屬板和下層金屬板相互平行，中層金屬板上有位于一排的四個測試孔。所述電熱管通過加熱控制線與控制箱相連接。所述溫度傳感器通過傳感器連線與控制箱相連接。所述攪拌器通過攪拌控制線與控制箱相連接。所述金屬支架的下層金屬板距中層金屬板上表面的距離為25. 4mm。所述耐熱玻璃燒杯的容積為1000ml。本實用新型的有益效果[0016](1)本裝置可實現(xiàn)對浙青軟化點的測定，并且實現(xiàn)了測定過程中對升溫速率的自 動控制，對溫度反映靈敏，自動升溫精確度高，無人為誤差，能夠有效避免測定浙青軟化點 時升溫過快或者過慢情況的出現(xiàn)。(2)本裝置設有攪拌器，能使試驗溫度更均勻，測試結(jié)果更可靠。(3)本裝置金屬支架的中層板上有四個孔，每個孔上放置一個金屬環(huán)，能夠同時做 兩組實驗，試驗簡便且測試效率高。(4)本裝置性能穩(wěn)定，測試結(jié)果可靠，精確度高，重復性好，操作簡便、快捷。
圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖。圖2是控制箱的結(jié)構及連接示意圖。圖3是金屬支架的結(jié)構示意圖。圖4是中層金屬板的結(jié)構示意圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的解釋說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的自動升溫浙青軟化點測定儀，包括耐熱玻璃燒杯2和金 屬支架3，還包括控制箱1、電熱管4、溫度傳感器5和攪拌器6，所述控制箱1在耐熱玻璃燒 杯2的下面。如圖2所示，所述控制箱1包括AT89C55單片機、LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電 路、加熱電路和電機驅(qū)動電路；所述LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和電機驅(qū) 動電路分別與AT89C55單片機相連接。所述電熱管4通過加熱控制線9與加熱電路相連接，所述溫度傳感器5通過傳感 器連線7與數(shù)據(jù)采集電路相連接，所述攪拌器6通過攪拌控制線8與電機驅(qū)動電路相連接。如圖3和圖4所示，金屬支架3由兩個主桿10、上層金屬板11、中層金屬板12和 下層金屬板13組成，上層金屬板11、中層金屬板12和下層金屬板13相互平行，中層金屬板 12上有位于一排的四個測試孔14;每個測驗孔14上可放置一個試樣環(huán)，因此可以一次同時 做兩組實驗。金屬支架3的下層金屬板13距中層金屬板12上表面的距離為25. 4mm。本實用新型對浙青軟化點的測定的工作原理把浙青試樣放在規(guī)定尺寸的試 樣環(huán)內(nèi)，在試樣環(huán)上面置規(guī)定尺寸和質(zhì)量的鋼球，將金屬支架3放于水(或甘油)中，以 5士0. 5°C /分鐘的速度加熱，至鋼球下沉到25. 4mm時，記下該時刻溫度即為該浙青試樣軟 化點。使用本實用新型測試浙青軟化點的測試方法和步驟如下一、準備工作在本實驗中，除了本實用新型所的自動升溫浙青軟化點測定儀，其余試驗裝置均 按照JTJ052-2000中的T0602規(guī)程中規(guī)定的做實驗準備。1、將試樣環(huán)置于涂有甘油滑石粉隔離劑的試樣底板(該試樣底板選用金屬板或玻 璃板，表面粗糙程度達RaO. 8// )上。按JTJ052-2000中的T0602規(guī)程規(guī)定的方法將準備 好的浙青試樣徐徐注入試樣環(huán)內(nèi)至略高出環(huán)面為止。[0034]2、浙青試樣在室溫冷卻30min后，用環(huán)夾夾著試樣環(huán)，并用熱刮刀刮除環(huán)面上的 浙青試樣，使得浙青試樣與環(huán)面齊平。二、試驗步驟1、浙青試樣軟化點在80°C以下①將裝有浙青試樣的試樣環(huán)連同試樣底板置于一個裝有5士0. 5°C水的恒溫水槽 中至少15min，同時將金屬支架3、鋼球和鋼球定位環(huán)置于該恒溫水槽中；②向耐熱玻璃燒杯2內(nèi)注入新煮沸并已經(jīng)冷卻至5°C的蒸餾水，使得水面略低于 深度標記18為止，該深度標記18位于中層金屬板12以上57mm處的主桿上。③從保溫槽中取出盛有浙青試樣的試樣環(huán)和金屬支架3，將試樣環(huán)放置在金屬支 架3的中層金屬板12的測試孔14中，套上鋼球定位環(huán)，然后將整個金屬支架3放入耐熱玻 璃燒杯2中，調(diào)整水面至主桿上的深度標記18處。注意，金屬支架3上任何部分不得附有 氣泡。上述測試孔14與JTJ052-2000中的T0602規(guī)程中規(guī)定的測試孔大小相同。將電熱管4、溫度傳感器5和攪拌器6放入耐熱玻璃燒杯中。④接通控制器1的電源，將鋼球放在試樣環(huán)內(nèi)的浙青試樣中央，按下控制箱1上 的“啟動”按鈕，控制器1內(nèi)部的AT89C55單片機控制數(shù)據(jù)采集電路開始工作，當溫度傳感 器5測得的耐熱玻璃燒杯2中水溫加熱速率未達到5士0. 50C / min試驗條件時，AT89C55 控制接通繼電器，使加熱電路處于工作狀態(tài)，電熱管4進行加熱，于此同時，AT89C55單片機 控制電機驅(qū)動電路使攪拌器6處于工作狀態(tài)，使得各部分液體的溫度分布均勻。當通過溫 度傳感器5測得耐熱玻璃燒杯2中水溫加熱速率達到5士0.5°C/ min試驗條件時，AT89C55 單片機控制斷開繼電器，使加熱電路處于斷開狀態(tài)，電熱管4自動停止加熱。通過此控制系 統(tǒng)，實現(xiàn)了自動升溫的目的。⑤浙青試樣受熱軟化逐漸下墜，至與下層的金屬板13的表面接觸時，按下控制 箱1上的“停止”按鈕，AT89C55單片機控制數(shù)據(jù)采集電路和電機驅(qū)動電路，使溫度傳感器 5、攪拌器6停止工作，AT89C55控制LED數(shù)碼顯示電路使得LED顯示屏顯示時間及溫度，用 戶讀取并記錄控制箱1上顯示的時間及溫度，該溫度即為所測試浙青試樣的軟化點。2、浙青試樣軟化點在80°C以上①將裝有浙青試樣的試樣環(huán)連同試樣底板置于一個裝有32士 1°C甘油的保溫槽 中至少15min，同時將金屬支架3、鋼球和鋼球定位環(huán)置于相同的保溫槽中；②向耐熱玻璃燒杯2中注入預先加熱至32°C的甘油，使得液面略低于主桿上的 深度標記18，該深度標記18位于中層金屬板12以上57mm處的主桿上。③從保溫槽中取出裝有浙青試樣的試樣環(huán)和金屬支架3，將試樣環(huán)放置在金屬支 架3的中層金屬板12的測試孔14中，套上鋼球定位環(huán)，然后將整個金屬支架3放入耐熱玻 璃燒杯2中，調(diào)整液面至主桿上的深度標記18處，并保持溫度5士0. 5°C。注意，金屬支架3 上任何部分不得附有氣泡。上述測試孔14與JTJ052-2000中的T0602規(guī)程中規(guī)定的測試 孔大小相同。將電熱管4、溫度傳感器5和攪拌器6放入耐熱玻璃燒杯2中。④接通控制箱1的電源；將鋼球放在試樣環(huán)內(nèi)的浙青試樣中央，按下控制箱1上的 “啟動”按鈕，控制器1內(nèi)部的AT89C55單片機控制數(shù)據(jù)采集電路開始工作，當溫度傳感器5 測得的耐熱玻璃燒杯2中水溫加熱速率未達到5士0. 50C / min試驗條件時，AT89C55單片機控制接通繼電器，使加熱電路處于工作狀態(tài)，電熱管4進行加熱，于此同時，AT89C55單片 機控制電機驅(qū)動電路使攪拌器6處于工作狀態(tài)，使得各部分液體的溫度分布均勻。當溫度 傳感器5測得耐熱玻璃燒杯2中水溫加熱速率達到5士0. 50C / min試驗條件時，AT89C55 單片機控制斷開繼電器，使加熱電路處于斷開狀態(tài)，電熱管4自動停止加熱。通過此控制系 統(tǒng)，實現(xiàn)了自動升溫的目的。⑤浙青試樣受熱軟化逐漸下墜，至與下層的金屬板13的表面接觸時，按下控制 箱1上的“停止”按鈕，AT89C55控制數(shù)據(jù)采集電路和電機驅(qū)動電路，使溫度傳感器5、攪拌 器6停止工作，AT89C55控制LED數(shù)碼顯示電路使得LED顯示屏顯示時間及溫度，用戶讀取 并記錄控制箱1上顯示的時間及溫度，該溫度即為所測試浙青試樣的軟化點。如果估計試樣軟化點高于120°C，則試樣環(huán)和試樣底板均應預熱至80 100°C。上述實施例僅是本實用新型的較佳的例子，該例詳細說明了本實用新型的技術方 案和實施要點，并非是對本實用新型的保護范圍進行限制，凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所 作的任何簡單修改及等效結(jié)構變換或修飾，均應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種自動升溫浙青軟化點測定儀，包括耐熱玻璃燒杯(2)和金屬支架(3)，其特征在 于，還包括控制箱(1)、電熱管(4)、溫度傳感器(5)和攪拌器(6)，所述控制箱(1)在耐熱玻 璃燒杯(2)的下面；所述控制箱(1)包括AT89C55單片機、LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和 電機驅(qū)動電路；所述LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和電機驅(qū)動電路分別與 AT89C55單片機相連接；所述電熱管(4)與加熱電路相連接，所述溫度傳感器(5)與數(shù)據(jù)采集電路相連接，所述 攪拌器(6 )與電機驅(qū)動電路相連接。
2.如權利要求1所述的自動升溫浙青軟化點測定儀，其特征在于，所述金屬支架(3)由 兩個主桿(10)、上層金屬板(11)、中層金屬板(12)和下層金屬板(13)組成，所述上層金屬 板(11)、中層金屬板(12)和下層金屬板(13)相互平行，中層金屬板(12)上有位于一排的四 個測試孔(14)。
3.如權利要求1所述的自動升溫浙青軟化點測定儀，其特征在于，所述電熱管(4)通過 加熱控制線(9)與加熱電路相連接。
4.如權利要求1所述的自動升溫浙青軟化點測定儀，其特征在于，所述溫度傳感器(5) 通過傳感器連線(7)與數(shù)據(jù)采集電路相連接。
5.如權利要求1所述的自動升溫浙青軟化點測定儀，其特征在于，所述攪拌器(6)通過 攪拌控制線(8 )與電機驅(qū)動電路相連接。
6.如權利要求1所述的自動升溫浙青軟化點測定儀，其特征在于，所述金屬支架(3)的 下層金屬板(13)距中層金屬板(12)上表面的距離為25. 4mm。
7.如權利要求1所述的自動升溫浙青軟化點測定儀，其特征在于，所述耐熱玻璃燒杯 (2)的容積為1000ml。
專利摘要本實用新型公開了一種自動升溫瀝青軟化點測定儀，包括耐熱玻璃燒杯和金屬支架，還包括控制箱、電熱管、溫度傳感器和攪拌器，所述控制箱在耐熱玻璃燒杯的下面；控制箱包括AT89C55單片機、LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和電機驅(qū)動電路；LED數(shù)碼顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路、加熱電路和電機驅(qū)動電路分別與AT89C55單片機相連接；本實用新型可實現(xiàn)對瀝青軟化點的測定，并實現(xiàn)了測定過程中對升溫速率的自動控制，對溫度反映靈敏，自動升溫精確度高，無人為誤差，能夠有效避免測定瀝青軟化點時升溫過快或者過慢情況的出現(xiàn)。并且能夠同時做兩組實驗，試驗簡便且測試效率高。
文檔編號G01N25/04GK201859128SQ20102060381
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權日2010年11月12日
發(fā)明者張勍, 張榆, 張錦, 陳 峰 申請人:長安大學