改进的沥青混合料负压试验装置的制作方法

本实用新型属于试验装置技术领域，尤其涉及一种改进的沥青混合料负压试验装置。

背景技术：

目前，随着我国“十三五”国家科技创新专项规划正式实施，科学进步及其水平的提高固然成为创新型国家建设引领和支撑升级发展的原动力。此装置能够减小试验误差，同时让试验更简单方便。根据我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中规定，用真空法测沥青混合料理论最大相对密度时，负压容器在抽真空和称量中使用，根据试样数量不同，选用A、B、C中的一种类型，实验室常选用C类容器，C类容器是4000ml的耐压真空器皿或干燥器。目前在道路实验室使用C类负压容器时存在两个问题，一是称取装满25℃水的负压容器质量或者称取25℃时试样、水与负压容器的总质量，在推送玻璃板或将容器放置在电子秤上时，容器内容易渗入空气，使称取的质量不准确，计算结果误差较大，进而影响沥青混合料配合比设计；二是在测理论最大相对密度时，对水温有明确要求，但真空负压装置不能对水保温，导致试验刚开始时水温符合要求，随着试验持续水温逐渐降低，低温季节水温降低更加明显。水的密度会随着温度变化而变化，从而导致理论最大相对密度试验数据出现偏差。第一个问题有以下几点原因：一是负压容器上口边缘向外弧形卷起，在推送过程中，不容易控制方向，故容易渗入空气；在推送完玻璃板后，由于玻璃板与边缘接触面较小，界面张力较小，空气容易渗入；二是将装满水的容器放置在电子秤上的过程中，由于负压容器表面光滑，无太多施力点，容器放在手中容易不稳，出现不平衡的现象，从而导致水的溢出和空气的渗入；三是将装满水的容器放置在电子秤上的过程中，由于双手直接托在容器外壁上，可能会造成容器受力不均匀发生微小变形，导致水的溢出和空气的渗入。第二个问题的主要原因是真空负压装置不具有保温的功能，导致容器内的水与外界空气热交换，使水温发生变化。由此可见，原满水的负压容器在操作过程中容易渗入空气，同时水温也不易控制，导致测试结果发生偏差，使计算的理论最大相对密度误差较大，进而影响后续的沥青混合料配合比设计。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种高精度、高效率的改进的沥青混合料负压试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括保温箱和负压容器，其结构要点保温箱上端设置有恒温水浴箱，保温箱内设置有抽真空装置和锥形透明玻璃盖，保温箱前端侧壁中部设置有透明推拉门，保温箱前端侧壁下端设置有可上翻窗口。

所述抽真空装置上设置有放置负压容器的振动装置口，抽真空装置的抽真空管与密封盖中心口相连，密封盖的尺寸与负压容器上端开口相对应，密封盖上设置有测量负压容器内部液体温度的温度传感器探针，温度传感器探针通过传感器热电转换线路与设置在抽真空装置前端的温度显示器相连。

所述恒温水浴箱上端设置有水浴箱盖板，恒温水浴箱下端出口通过水阀与供水软管一端相连，供水软管另一端穿过保温箱上端的通孔与锥形透明玻璃盖的上端中心进口相连；恒温水浴箱一侧设置有温控装置，温控装置分别与设置在恒温水浴箱内的恒温水浴温控电阻丝、设置在保温箱内的保温箱温控电阻丝相连；温控装置前端设置有控制所述恒温水浴温控电阻丝的恒温水浴温度控制器和控制所述保温箱温控电阻丝的保温箱温度控制器，恒温水浴箱前端设置有控制所述水阀的开关。

作为一种优选方案，本实用新型所述温度传感器探针上端带有外螺纹，密封盖上相应于外螺纹设置有螺纹孔。

作为另一种优选方案，本实用新型所述振动装置口内设置有用于盛放负压容器的上口大下口小的防水塑料筒，防水塑料筒具有下底板。

作为另一种优选方案，本实用新型所述负压容器外壁上部沿周向设置有环形水平钢圈，环形水平钢圈两端设置有向外侧凸出的半圆状手柄。

作为另一种优选方案，本实用新型所述负压容器上端口沿上端口轮廓设置有向外侧延伸的上口水平边缘。

作为另一种优选方案，本实用新型所述保温箱的框架采用不锈钢框架，保温箱的侧壁及上下底面采用透明塑料保温板。

作为另一种优选方案，本实用新型所述环形水平钢圈与负压容器上端口的竖向距离为40mm。

其次，本实用新型所述负压容器采用真空双层壁。

另外，本实用新型所述环形水平钢圈外侧包裹有橡胶套。

本实用新型有益效果。

本实用新型为适用于交通运输工程领域中用真空法测沥青混合料理论最大相对密度的真空负压试验装置。

本实用新型将抽真空装置设置在保温箱内，保温箱的上面增加恒温水浴箱和温控装置，可以减少试验过程中的热交换，减少试验误差，提高试验的准确度。密封盖设置温度传感器探针，能够时刻的监测容器内的水温。

本实用新型负压容器是在抽真空时，用于装水及沥青混合料，还用于称取水或沥青混合料质量时的盛放装置。

本实用新型恒温水浴箱可提供恒温水，保证试验准确性。水阀可调节出水量的大小，锥形透明玻璃盖能够观察到加水量，也可防止水溅到仪器中。

本实用新型温控装置通过电阻丝加热原理，对恒温水浴和保温箱进行温度调控。

本实用新型针对科研人员用真空法测沥青混合料理论最大相对密度试验而设计，能够有效控制试验温度及对试验温度的监测，提高了试验的准确度。沥青混合料理论最大相对密度的准确测定，为沥青混合料配合比设计奠定基础。

本实用新型保温箱在抽真空时可以减轻振动装置振动对周围环境的噪声污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型抽真空装置和负压容器结构示意图。

图2是本实用新型防水塑料筒结构示意图。

图3是本实用新型玻璃板结构示意图。

图4是本实用新型恒温水浴箱相关部件结构示意图。

图5是本实用新型外观图。

图6是本实用新型透视图。

图中，1为抽真空装置、2为负压容器、3为温度传感器探针、4为密封盖、5为温度显示器、7为恒温水浴箱、8为水浴箱盖板、9为温控装置、10为恒温水浴温度控制器、11为保温箱温度控制器、12为恒温水浴温控电阻丝、13为保温箱温控电阻丝、14为水阀的开关、15为供水软管、16为锥形透明玻璃盖、17为保温箱、18为透明推拉门、19为可上翻窗口、20为不锈钢框架、21为透明塑料保温板、22为防水塑料筒、23为振动装置口、24为玻璃板。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括保温箱，保温箱上端设置有恒温水浴箱，保温箱内设置有抽真空装置、锥形透明玻璃盖和负压容器，保温箱前端侧壁中部设置有透明推拉门，保温箱前端侧壁下端设置有可上翻窗口。

所述抽真空装置上设置有放置负压容器的振动装置口，抽真空装置的抽真空管与密封盖中心口相连，密封盖的尺寸与负压容器上端开口相对应，密封盖上设置有测量负压容器内部液体温度的温度传感器探针，温度传感器探针通过传感器热电转换线路与设置在抽真空装置前端的温度显示器相连。

所述恒温水浴箱上端设置有水浴箱盖板，恒温水浴箱下端出口通过水阀与供水软管一端相连，供水软管另一端穿过保温箱上端的通孔与锥形透明玻璃盖的上端中心进口相连；恒温水浴箱一侧设置有温控装置，温控装置分别与设置在恒温水浴箱内的恒温水浴温控电阻丝、设置在保温箱内的保温箱温控电阻丝相连；温控装置前端设置有控制所述恒温水浴温控电阻丝的恒温水浴温度控制器和控制所述保温箱温控电阻丝的保温箱温度控制器，恒温水浴箱前端设置有控制所述水阀的开关。

所述温度传感器探针上端带有外螺纹，密封盖上相应于外螺纹设置有螺纹孔。温度传感器探针紧密的拧在密封盖上的螺纹孔内，温度传感器的长度可为130mm，直径可为2mm，保证容器中的水能够与其接触。

所述振动装置口内设置有用于盛放负压容器的上口大下口小的防水塑料筒，防水塑料筒具有下底板。防水塑料筒可防止从负压容器溢出的水流进振动装置内。

所述负压容器外壁上部沿周向设置有环形水平钢圈，环形水平钢圈两端设置有向外侧凸出的半圆状手柄。环形水平钢圈，能够在装满水的容器放置在电子秤上的过程中，将手柄上的受力均匀分散在筒壁上，避免受力集中或者受力不均匀使容器发生微小变形，减少了空气渗入（玻璃板盖上后与水面无缝隙，筒体变形会使容器上端与玻璃板之间产生间隙），能够提高试验的准确度和工作效率。

所述负压容器上端口沿上端口轮廓设置有向外侧延伸的上口水平边缘。上口水平边缘能够控制玻璃板的推送方向，减少了气泡产生的可能，提高了工作效率，也提升了试验的准确度。

所述保温箱的框架采用不锈钢框架，保温箱的侧壁及上下底面采用透明塑料保温板。

所述环形水平钢圈与负压容器上端口的竖向距离为40mm。

所述负压容器采用真空双层壁。真空双层壁可减少试验过程中的热交换，减少试验误差，提高试验的准确度；使试验温度尽可能保持在25℃左右。

所述环形水平钢圈外侧包裹有橡胶套。

所述负压容器内部筒体直径可为180mm，高160mm，筒壁厚2mm，外部筒体直径190mm，高167mm，筒壁厚2mm；内外筒关于筒的中心轴对称，内外筒口通过水平边缘的钢体连接，内外筒底部没有接触，内外壁间距5mm。

所述上口水平边缘向筒外可延伸5mm，厚度2mm。

所述的半环形手柄，主要是方便装满水负压容器的移动，在移动过程中，能够找到合适的受力点，使其保持平衡；半环形手柄镶在环形水平钢圈上，是关于容器中心轴水平对称的；其半径为20mm，厚度3mm。环形水平钢圈可相对于外壁向外延伸10mm，厚度为3mm，橡胶套的尺寸与水平钢圈的尺寸基本一致。

下面结合附图说明本实用新型的工作过程。

1.将沥青混合料试样装入干燥的负压容器中，称容器及沥青混合料总质量，得到试样的净质量m_a，打开透明推拉门，将负压容器放到振动装置口中，再将锥形透明玻璃盖盖到负压容器上，关闭透明推拉门。

2.将抽真空装置接入电源，向恒温水浴箱加水，打开温控装置上的恒温水浴温度控制器，调节温度为25℃，同时打开温控装置上的保温箱温度控制器，也调节温度为25℃；当两者温度同时达到25℃时，打开恒温水浴箱的水阀，即可通过供水软管和锥形透明玻璃盖将水浴箱中的水输送到负压容器内，将混合料全部浸没，并比固体混合料顶面高出约2cm。

3.打开透明推拉门，取下锥形透明玻璃盖，将供水软管挂于保温箱内壁的挂钩上，将密封盖盖到负压容器上，启动抽真空装置，关闭透明推拉门，使负压容器内负压在2min内达到3.7kPa时，开始计时，同时开动振动装置，持续15min；在抽真空过程中，要时刻观察温度显示器上温度的变化，若温度变化较大时，则试验需要重新操作。

4.抽真空试验结束后，打开透明推拉门，将防水塑料筒放置振动装置口中，然后将负压容器放置在防水塑料筒内，将锥形透明玻璃盖盖到负压容器上，打开恒温水浴箱的水阀，向负压容器内添水直至筒内水满，然后用直径略大于容器外延直径的圆形玻璃板沿光滑水平的上口水平边缘缓慢水平的推动，直至玻璃板将容器中的水完全覆盖，保证玻璃板与水面无气泡产生，然后拿着半圆状手柄将满水的负压容器从保温箱内平稳抬出，即刻放置在电子秤上称取质量m_b；用以上同样的方法，称取25℃满水封闭容器的质量，记为m_c；故采用C类容器作负压容器时，沥青混合料的理论最大相对密度r_t=m_a/（m_a+m_c-m_b）。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。