本發(fā)明屬于道路工程技術領域,涉及一種瀝青混凝土路面材料密度測試裝置。
背景技術:
密度是瀝青混合料的一個很重要的物理指標,它直接決定著瀝青混合料的各體積參數(shù)以及瀝青混凝土路面的壓實度。因此它的測定結果的準確性直接影響著瀝青路面的穩(wěn)定性、抗裂性、抗滑性以及耐久性能等路用性能和施工的經(jīng)濟性。有關瀝青混合料密度的測定方法有現(xiàn)場鉆芯取樣法和無損檢測法,無損檢測不破壞路面,簡單省時,受到道路工程施工質量控制者的青睞,常采用核子密度計和無核電磁波密度儀完成檢測。
然而無核密度儀受到包括現(xiàn)場灑水等許多條件的影響,采用電磁波測量材料密度過程中,非電接觸造成的測量誤差使得該方法幾乎不具有實用價值。
核子密度儀是采用伽瑪放射源測量的密度儀,存在放射源保管問題,而放射源使用和存放需要長期監(jiān)管,特別是放射源被盜和丟失造成的社會問題使得該類儀器給用戶帶來不必要的麻煩。用X-光測量材料密度快速方便,不存在放射源保管問題,但是要獲得穩(wěn)定計量輸出的X-光源需要昂貴的電源來控制X-光管,為實際應用帶來困難。
而采用脈沖電源的X光管作為測量光源,由于光源頻率不穩(wěn),造成測量誤差很大,數(shù)據(jù)幾乎不能采用。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有的瀝青道路密度檢測方法中,容易受到灑水等環(huán)境影響、測量誤差大和放射源保管復雜的問題,本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn):
X光用于測試瀝青混凝土路面材料的應用。
所述的應用,包括以下步驟:
步驟1,獲取一束一定頻率的X光,將其入射于待測路面材料中,并實時記錄一組入射前X光的頻率和出射后X光的頻率;
步驟2,重復步驟1,獲取多組入射前X光的頻率和出射后X光的頻率,并計算每一組入射前X光的頻率和出射后X光頻率的差值,計算該多組差值的平均值,得到待測路面材料的X光平均吸收值;
步驟3,獲取多個已知密度的樣品材料,重復步驟1和步驟2,得到樣品材料的X光平均吸收值;
步驟4,將步驟2得到的待測路面材料的X光平均吸收值和步驟3得到的樣品材料的X光平均吸收值作對比,得出待測路面材料的密度。
一種利用X光測試瀝青混凝土路面材料的裝置,包括X光源發(fā)生裝置、X光通道和X光接收裝置,X光發(fā)生裝置用來產(chǎn)生X光束;X光束通過X光通道入射于瀝青混凝土路面材料中,X光接收裝置用來接收從瀝青混凝土路面材料出射的X光。
一種利用X光測試瀝青混凝土路面材料的裝置,還包括鉛室,在鉛室的底部設有一個鉛板,X光通道包括X光出口通道和X光入口通道,X光出口通道和X光入口通道設置在鉛板上;
X光接收裝置包括探測器A和探測器B,探測器A和探測器B分別設置在X 光入口通道口和X光出口通道處,X光源發(fā)生裝置在探測器A上部。
一種利用X光測試瀝青混凝土路面材料的裝置,包括鉛室,X光源發(fā)生裝置包括伸縮桿,伸縮桿設置在鉛室內,X光接收裝置包括探測器A和探測器B,所述伸縮桿的下端從上到下依次設有X光源發(fā)生裝置和探測器A,X光通道包括通孔B,通孔B設置在鉛室底板上,在鉛室內通孔B對應的位置處設有探測器B。
一種利用X光測試瀝青混凝土路面材料的裝置,包括鉛室,在鉛室的底部設有X光源發(fā)生裝置,在X光源發(fā)生裝置的上方水平設有鉛板,X光通道包括通孔1和通孔2,通孔1和通孔2間隔設置在鉛板上;X光接收裝置包括探測器A和探測器B,探測器A和探測器B分別設置在鉛板上方通孔1和通孔2對應的位置。
上述技術方案與傳統(tǒng)自復位節(jié)點相比,具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明提供的基于X光的道路瀝青密度檢測方法和裝置,裝置結構簡單,且對X光源頻率沒有嚴格的要求,使得該方法容易實現(xiàn),成本低,且測量誤差小。
2、本發(fā)明提供的X光的道路瀝青密度檢測裝置,現(xiàn)場測量方便,采用鉛室作為保護罩,停止測量時無放射源存放管的問題。
3、本發(fā)明還提供了帶伸縮桿式的X光的道路瀝青密度檢測裝置,可以滿足道路不同深處的密度檢測。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的X光用于測試瀝青混凝土路面材料的應用的流程圖;
圖2為本發(fā)明的路面表層密度測量裝置示意圖;
圖3為本發(fā)明的路面不同深度處的密度測量裝置示意圖;
圖4為本發(fā)明裝置在測量路面不同深度處密度示意圖;
圖5為本發(fā)明的不同材料的密度檢測裝置;
圖6、圖7、圖8均為采用本發(fā)明所述的方法和裝置測得X光進入待測物前和出射待測物后的X光頻率的變化的平均值;
圖中各符號表示:1-鉛室,2-探測器B,3-鉛板,4-X光出口通道,5-X光入口通道,6-路面,7-探測器A,8-X光發(fā)生裝置,9-伸縮桿。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
如圖1為本發(fā)明的X光用于測試瀝青混凝土路面材料的應用的流程圖,包括以下步驟:
步驟1,獲取一束一定頻率的X光,將其入射于待測路面材料中,并實時記錄一組入射前X光的頻率和出射后X光的頻率;
步驟2,重復步驟1,獲取多組入射前X光的頻率和出射后X光的頻率,并計算每一組入射前X光的頻率和出射后X光頻率的差值,計算該多組差值的平均值,得到待測路面材料的X光平均吸收值;
步驟3,獲取多個已知密度的樣品材料,重復步驟1和步驟2,得到樣品材料的X光平均吸收值;
步驟4,將步驟2得到的待測路面材料的X光平均吸收值和步驟3得到的樣品材料的X光平均吸收值作對比,得出待測路面材料的密度。
上述方法基于不同密度的材料對X光的頻率的吸收值不同的原理,通過CZT探測器測量進入待測物前的X光的頻率和射出待測物的X光的頻率,得到射出待測物的X光頻率和入射前的X光的頻率差值,即為待測物吸收的X光的頻率,再通過對已知密度的樣品進行同樣的測量,得出已知密度的樣品對X光頻率的吸收值,通過和待測物對X光吸收值對比,可得到待測物的密度值。
一種利用X光測試瀝青混凝土路面材料的裝置,包括X光發(fā)生裝置、X光通道和X光接收裝置,X光發(fā)生裝置用來產(chǎn)生X光束;X光束通過X光通道入射于瀝青混凝土路面材料中,X光接收裝置用來接收從瀝青混凝土路面材料出射的X光。
如圖2為本發(fā)明的路面表層密度測量裝置示意圖,在鉛室1的底部設有一個鉛板3,在鉛板上對稱設有X光出口通道4和X光入口通道5;鉛室內X光入口通道口5處設有探測器A7,鉛室內X光出口通道4處設有探測器B2,在探測器A7上方設有X光源發(fā)生裝置8。
如圖3為本發(fā)明的路面不同深度處的密度測量裝置示意圖,在鉛室1內豎直設有一個伸縮桿9,在鉛室1底部伸縮桿9對應的位置設有通孔A,在伸縮桿的下端從上到下依次設有X光源發(fā)生裝置和探測器A7;在鉛室底板上設有通孔B,在鉛室內通孔B對應的位置處設有探測器B2。
如圖5為本發(fā)明的不同材料的密度檢測裝置,包括鉛室1,在鉛室1的底部設有X光源發(fā)生裝置8,在光源發(fā)生裝置的上方水平設有鉛板3,在鉛板3上間隔設置有通孔1和通孔2,在鉛板上方通孔1和通孔2對應的位置分別設置有探測器A7和探測器B2。
其中,在鉛室的外部設置有顯示裝置,顯示裝置和鉛室內部的探測器相連,可以方便的讀取X光的頻率值。
其中,所述的探測器選用CZT探測器。
如圖6、圖7和圖8為采用本本發(fā)明所述的方法和裝置測得X光進入待測物前和出射待測物后的X光頻率的變化的平均值,圖中的樣品即待測物。選取相同頻率的X光束,用同樣的方法測定已知密度材料對X光頻率的吸收值,做 成一個密度和X吸收值的對照表,然后通過將待測物對X光的吸收值和對照表進行比對,得出待測物的密度值。