专利名称：全自动石油沥青针入度测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动石油沥青针入度测量仪，具体地说是应用于建筑、 交通等领域，尤其是高等级的公路对石油沥青的质量要求较高，以作为施工 企业的现场测定仪器，也可应用于监管部门的检定。
背景技术：
目前，市场现有的石油沥青针入度测定仪，主要是采用数显千分尺进行 针入度的读数和测量，数显千分尺的升降是采用的齿轮齿条机构来完成。由 于是采用的数显千分尺进行针入度的读数和测量，因而其测量结果有较大的 人为影响因素，同时其测量数据不便于后续的保存和处理；数显千分尺的升 降是采用的齿轮齿条机构来完成，而国家标准规定石油沥青针入度的测量必 须是在温度是在25-C的情况下重复测量三次，每次都必须更换新的标准测量 针。由于是采用操作者人工旋转齿轮带动齿条升降来完成数显千分尺的升降， 从而实现更换标准测量针的操作。这样由于人工操作时间间隔较长，从而影 响测量结果的准确性，同时操作也比较烦琐。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种操作方便，换针时 间縮短，能提高测量数据准确性的全自动石油沥青针入度测量仪。
按照本发明提供的技术方案，全自动石油沥青针入度测量仪包括测量头、 升降机构、整台仪器的外罩三部分。测量头装置和测量头升降机构通过测量 头连接板连接。
所述整台仪器的外罩采用立柱外罩通过衬块固定在U型立柱上，在针架 箱上固定测量头外罩，底座外罩固定在平板底座上，在平板底座和面板衬条 上固定前操作面板，上台面由螺栓紧固在下轴承端盖板上。
所述测量头升降机构采用直线导轨固定在u型立柱上，u型立柱的上端 通过螺栓紧固上轴承端盖板，下轴承端盖板一端紧固在u型立柱上，另一端 通过端盖板支撑柱支撑在平板底座上，滚珠丝杠装在u型立柱上，步进电机
通过连轴器和滚珠丝杠相连，步进电机固定在电机固定板上，电机固定板由四个电机支撑柱垂直紧固在下轴承端盖板上，测量头连接板通过螺栓紧固连 接在丝杠法兰和导轨滑块上。
所述测量头装置采用位移传感器安装传感器器座中，传感器器座安装在 针架箱的上部，位移传感器的滑动由装配在针架箱中的上铜套和下铜套作为 导向，滑杆装在针架箱的孔中，压縮弹簧装在滑杆和针架箱的中间，滑杆的 另一端安装有定位块，电磁铁由螺栓紧固在针架箱中，针夹头上套装配重砝 码，两者通过螺纹连接在位移传感器的滑杆上。
本发明与已有技术相比具有以下优点
本发明结构简单、紧凑，合理；测量头升降机构在本产品中，测量头 升降机构采用的是步进电机通过连轴器带动小导程的滚珠丝杠，由滚珠丝杠
通过测量头连接板驱动测量头的上升和下降。由于步进电机的速度可调，因 此在每一次测量完成后的换针过程中，可以采用较高的速度使测量头快速的 上升和下降；而在测量针接近沥青液面时，可以通过操作面板切换，使步进 电机的速度降低，从而使测量头微动，方便对针操作。换针时间縮短，且能 提高测量数据准确性。在本产品中，由于采用了在测量仪器中广泛使用位移 传感器来测量针入度的值，这样在测量过程中就避免了数显千分尺测量的缺 点，同时由于位移传感器的输出信号可以采用计算机来处理和管理，从而方 便了测量数据的后续的管理(如存档和查询)，避免了人工记录和输入产 生的错误。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述
如图1所示，包括U型立柱l、平板底座2、步进电机3、电机固定板 4、电机支撑柱5、底座外罩6、连轴器7、下轴承8、下轴承端盖板9、衬 块10、直线导轨ll、滚珠丝杠12、测量头连接板13、立柱外罩14、上轴承 端盖板15、上轴承16、测量头外罩17、位移传感器18、传感器器座19、针 架箱20、上铜套21、止转销22、下铜套23、配重砝码24、针夹头25、滑杆 26、压縮弹簧27、定位块28、电磁铁29、上台面30、面板衬条31、 操作面板32、四个底脚33、端盖板支撑柱34等。本发明由测量头升降机构、测量头装置、整台仪器的外罩三部分组成。
测量头装置和测量头升降机构通过测量头连接板13连接在一起。
所述整台仪器的外罩采用立柱外罩14通过衬块10固定在U型立柱1上， 在针架箱20上固定测量头外罩17，底座外罩6固定在平板底座2上，在平 板底座2和面板衬条31上固定前操作面板32，上台面30由螺栓紧固在下轴 承端盖板9上。四个底脚33固定在平板底座2上。
所述测量头升降机构的装配U型立柱1和平板底座2通过螺栓紧固连 接，直线导轨11固定在U型立柱1上，U型立柱1的上端通过螺栓紧固上轴 承端盖板15，下轴承端盖板9 一端紧固在U型立柱1上、另一端通过端盖板 支撑柱34支撑在平板底座2上，滚珠丝杠12通过上轴承16及下轴承8及各 自的端盖板装配在U型立柱1上，步进电机3通过连轴器7和滚珠丝杠相连， 步进电机3固定在电机固定板4上，电机固定板4由四个电机支撑柱5垂直 紧固在下轴承端盖板9上，测量头连接板13通过螺栓紧固连接在丝杠法兰和 导轨滑块上。
所述测量头装置的装配位移传感器18安装传感器器座19中，传感器 器座19安装在针架箱20的上部，位移传感器的滑动由装配在针架箱20中的 上铜套21和下铜套23作为导向，滑杆26装配在针架箱20的孔中，其一端 装配止转销22,压縮弹簧27装配在滑杆26和针架箱20的中间，滑杆26的 另一端安装有定位块28，电磁铁组件29由螺栓紧固在针架箱20中，针夹头 25上套装配重砝码24，两者通过螺纹连接在位移传感器18的滑杆上。
本发明的工作过程及工作原理
首先调整仪器底脚，保证仪器处于水平状态。接通电源，启动步进电机， 使其处于快速上升状态，步进电机通过连轴器带动小导程的滚珠丝杠，由丝 杠法兰带动测量头连接板，测量头连接板再带动装有位移传感器的测量头组 件，使测量头快速上升到合适的高度，换上新的针入度标准测量针；换针后， 启动快降安扭，由步进电机驱动滚珠丝杠，实现测量头的快速下降；当测量 针接近沥青液面时，启动微降安扭，通过电机调速，使测量头以缓慢的速度 下降，直到测量针刚好接触到沥青液面，此时切断步进电机的电源，准备扎 针测量。测量头的上升和下降过程都是在直线导轨的导向下进行，以保证运 动平稳。再接通电磁铁，使针架箱中的滑杆吸附在电磁铁上，从而松开位移
5传感器的测头，使其在一定的配重下垂直运动，5秒钟后切断电磁铁电源， 松开针架箱中的滑杆，使滑杆在压縮弹簧的作用下压紧传感器的测头，由位 移传感器输出位移信号，经输出处理后得到针入度的测量值。
权利要求
1、一种全自动石油沥青针入度测量仪，包括整台仪器的外罩，其特征是包括测量头升降机构、测量头装置、整台仪器的外罩三部分，所述测量头和测量头升降机构通过测量头连接板(13)连接。
2、 根据权利要求1所述的全自动石油沥青针入度测量仪，其特征在于所述的测量头升降机构采用直线导轨(11)固定在U型立柱(1)上，u型立柱 (1)的上端紧固上轴承端盖板(15)，下轴承端盖板(9) 一端紧固在U型立 柱(1)上，另一端通过端盖板支撑柱(34)支撑在平板底座(2)上，滚珠 丝杠(12)装在U型立柱(1)上，步进电机(3)通过连轴器(7)和滚珠丝 杠相连，步进电机(3)固定在电机固定板(4)上，电机固定板(4)由四个 电机支撑柱(5)垂直紧固在下轴承端盖板(9)上，测量头连接板(13)紧 固连接在丝杠法兰和导轨滑块上。
3、 根据权利要求1所述的全自动石油沥青针入度测量仪，其特征在于所 述的测量头装置采用位移传感器(18)安装传感器器座(19)中，传感器器 座(19)安装在针架箱(20)的上部，滑杆(26)装在针架箱(20)的孔中， 压縮弹簧(27)装在滑杆(26)和针架箱(20)的中间，滑杆(26)的另一 端安装有定位块(28),电磁铁(29)由螺栓紧固在针架箱(20)中，针夹头(25)上套装配重砝码(24)，两者通过螺纹连接在位移传感器(18)的滑杆 上。
4、 根据权利要求1所述的全自动石油沥青针入度测量仪，其特征在于所 述的整台仪器的外罩采用立柱外罩(14)通过衬块(10)固定在U型立柱(1) 上，在针架箱(20)上固定测量头外罩(17)，底座外罩(6)固定在平板底 座(2)上，在平板底座(2)和面板衬条(31)上固定前操作面板(32)，上 台面(30)紧固在下轴承端盖板(9)上。
全文摘要
本发明涉及一种自动石油沥青针入度测量仪，其主要由测量头升降机构、测量头装置、整台仪器的外罩三部分组成。测量头装置和测量头升降机构通过测量头连接板连接。测量头升降机构包括直线导轨、U型立柱、滚珠丝杠、步进电机、测量头连接板等；测量头装置包括位移传感器、传感器器座、针架箱、滑杆、压缩弹簧、电磁铁、针夹头、配重砝码等；整台仪器的外罩包括立柱外罩、测量头外罩、底座外罩、前操作面板、上台面等。本发明结构简单、紧凑，合理；操作方便，换针时间缩短，且能提高测量数据准确性。
文档编号G01B21/02GK101539567SQ200910030528
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者周建华 申请人:江南大学