一种沥青老化程度检测装置及其工作方法与流程

本发明涉及沥青老化检测技术领域，具体涉及一种沥青老化程度检测装置及其工作方法。

背景技术：

目前沥青路面已在道路工程中得到广泛的应用。然而在实际应用中可以观察到，沥青路面经服役一段时间后，沥青材料发生老化，沥青路面出现泛白，与未老化沥青路面相比，表现出较大的色差。对于沥青路面泛白现象，在许多文献中均有描述，但沥青路面的使用功能完全掩盖了其美观功能，使得沥青路面泛白问题一直未得到重视。随着社会生活水平的提高，以及沥青路面在城市道路中的广泛使用，沥青路面泛白导致的城市美观下降问题逐渐得到关注。经分析，沥青泛白是由沥青老化导致的沥青组分改变，进而影响沥青所表现出的色泽。沥青物质组成的改变引起沥青的光谱发生改变，导致观察者看到的颜色发生改变，且物质组成变化越大，颜色变化也越大。因而可通过对沥青颜色的变化差异程度来评价沥青的老化程度。但目前仍未发现有根据沥青颜色变化来评判沥青老化程度的相关装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种沥青老化程度检测装置及其工作方法，该装置及其工作方法不仅有利于准确、可靠地检测沥青的老化程度，而且结构简单，易于操作，使用效果好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种沥青老化程度检测装置，包括箱体、光源装置、光谱检测组件、干燥装置以及控制计算机，所述箱体内下部具有一测量室，所述光源装置的多个led光源布设于测量室的内周壁上，所述测量室的底部上设有沥青放置卡槽，所述测量室上部设有探头固定板，所述光谱检测组件的探头安装于探头固定板上，所述光谱检测组件的光谱检测设备与控制计算机电性连接，所述干燥装置设于箱体内上部。

进一步地，所述箱体包括底座、设于底座上的框架结构以及设于框架结构外侧面上的可拆卸挡板，所述底座、框架结构、设于框架结构四周侧面上的可拆卸挡板以及探头固定板围挡形成所述测量室，所述沥青放置卡槽设于所述底座上。

进一步地，所述探头固定板与底座平行设置，并与框架结构滑动连接，以使探头固定板可相对底座上下运动，进而调节探头与被测物的距离。

进一步地，所述光源装置包括多个led光源、调节开关、供电电源以及连接导线，所述led光源、调节开关、供电电源经连接导线串联，以通过供电电源为led光源供电，并通过调节开关进行调节。

进一步地，所述光谱检测组件包括探头、光谱检测设备、参照白板和参照黑板，所述探头经光纤与光谱检测设备连接。

进一步地，所述干燥装置包括细孔网袋和干燥颗粒，所述干燥颗粒装填于细孔网袋内，并经细孔网袋固定于箱体内上部。

进一步地，还配设有温湿度传感器和温湿度监测终端，所述温湿度传感器设于测量室内上部，所述温湿度传感器与温湿度监测终端连接，以检测测量室内的温湿度，并传输给温湿度监测终端进行处理、存储、显示。

进一步地，所述箱体底部设有多个高度可调的脚螺旋，所述箱体上设有圆水准器。

进一步地，所述led光源的主波长为430nm，波长范围为300nm-1400nm，所述光谱检测设备的波长范围为300-2500nm。

本发明还提供了一种如权利要求1-9任一项所述沥青老化程度检测装置的工作方法，包括以下步骤：

步骤s1：调节装置水平；

步骤s2：将光谱检测组件的探头安装在探头固定板上；

步骤s3：称取设定质量的不同老化程度的热沥青置于盛样皿中，冷却至室温；

步骤s4：将干燥装置安装好，利用温湿度传感器检测箱体的测量室内湿度，当湿度不高于设定阈值时，开启led光源；

步骤s5：启动光谱检测设备和控制计算机，通过控制计算机操控光谱检测设备；

步骤s6：卸下箱体的可拆卸挡板，将参考白板置于沥青放置卡槽上，然后装回可拆卸挡板，在控制计算机上进行白板校正操作；卸下可拆卸挡板，将参考黑板置于沥青放置卡槽上，然后装回可拆卸挡板，在控制计算机上进行黑板校正操作；

步骤s7：卸下可拆卸挡板，将盛放沥青的盛样皿置于沥青放置卡槽上，装回可拆卸挡板，在控制计算机上进行光谱测量，获得光谱图；

步骤s8：将测试完成的沥青盛样皿取出，放入下一个盛放沥青的盛样皿，进行下一个沥青样的测试；

步骤s9：对前后测试得到的光谱数据进行对比，得到沥青老化程度数据。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种基于沥青老化前后颜色变化情况来检测沥青老化程度的装置及其工作方法，解决了目前缺乏沥青颜色评价手段的问题。本发明装置能够为沥青颜色数据采集时，提供一种可靠稳定的测试环境，保证测量时沥青材料所处的温度、湿度和光强条件一致，极大减小采集的颜色数据因环境差异导致的误差，提高评价的准确度。此外，本发明结构简单，易于操作，成本较低，小巧方便，可拆卸携带，适用于室内或室外测量，保障测试结果不受天气环境影响，测试结果可重复性高，稳定性好。

附图说明

图1是本发明实施例的装置结构示意图。

图2是图1是i-i剖视图。

图3是图1的ii-ii剖视图。

图4是本发明实施例的方法流程图。

图中，1-干燥颗粒，2-细孔网袋，3-六面体焊接框架结构，4-温湿度监测终端，5-光纤，6-调节开关，7-探头，8-探头固定板，9-温湿度传感器，10-led光源，11-沥青放置卡槽，12-脚螺旋，14-圆水准器，15-可拆卸挡板，16-光谱检测设备，17-控制计算机，18-连接导线，19-箱体，20-测量室，21-底座。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种沥青老化程度检测装置，如图1、2、3所示，包括箱体19、光源装置、光谱检测组件、干燥装置以及控制计算机17，所述箱体19内下部具有一测量室20，所述光源装置的多个led光源10布设于测量室20的内周壁上，所述测量室20的底部上设有沥青放置卡槽11，用于固定被测物的位置和形状，所述测量室20上部设有探头固定板8，所述光谱检测组件的探头7安装于探头固定板8上，所述光谱检测组件的光谱检测设备16与控制计算机17电性连接，所述干燥装置设于箱体19内上部。

所述箱体19包括底座21、设于底座21上的六面体焊接框架结构3以及设于框架结构外侧面上的可拆卸挡板15（在本实施例为亚克力板），所述底座21、框架结构3、设于框架结构四周侧面上的可拆卸挡板15以及探头固定板8围挡形成所述测量室20，所述沥青放置卡槽11设于所述底座21上。设置可拆卸挡板是为了控制条件变量时的便利性。

所述探头固定板8与底座21平行设置，并与框架结构3滑动连接，以使探头固定板8可相对底座上下运动，进而调节探头与被测物的距离。

所述光源装置包括多个led光源10、调节开关6、供电电源以及连接导线18，所述led光源10、调节开关6、供电电源经连接导线18串联，以通过供电电源为led光源10供电，并通过调节开关6进行开关、明暗调节。所述led光源为不发热光源；所述调节开关用于调节光源强度；所述供电电源为移动电源，用于在野外测量时给灯组供电；所述连接导线用于将led光源连接至移动电源或固定插座，以提供led光源所需的电量。

所述光谱检测组件包括探头7、光谱检测设备16、参照白板和参照黑板，所述探头7经光纤5与光谱检测设备16连接。在本实施例中，所述led光源的主波长为430nm，波长范围为300nm-1400nm，所述光谱检测设备的波长范围为300-2500nm。

所述干燥装置包括细孔网袋2和干燥颗粒1，所述干燥颗粒1装填于细孔网袋2内，并经细孔网袋2固定于箱体19内上部。所述干燥颗粒用于吸收整个装置内的水分，使装置处于干燥状态，减少空气中的水分对于光的折射或反射对于试验的影响。在本实施例中，所述细孔网袋为白色网袋，网孔尺寸不大于4mm，干燥颗粒为硅胶干燥颗粒。

本发明还配设有温湿度传感器9和温湿度监测终端4，所述温湿度传感器9设于测量室20内上部，所述温湿度传感器9与温湿度监测终端4连接，以检测测量室20内的温湿度，并传输给温湿度监测终端4进行处理、存储、显示，以实时监测箱体内温度和湿度，保持环境条件一致。

在本实施例中，所述箱体19底部设有多个高度可调的脚螺旋12，所述箱体19上设有圆水准器14。

本发明还提供了上述沥青老化程度检测装置的工作方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤s1：调节装置的脚螺旋，观察圆水准器中的气泡，使其居中，调节装置水平。

步骤s2：将光谱检测组件的探头安装在探头固定板上。

步骤s3：称取50g的不同老化程度的热沥青置于盛样皿中，冷却至室温。在本实施例中，沥青放置卡槽为直径142mm，沥青盛样皿的内径140mm，壁厚1mm，深10mm。沥青样为3.2mm厚。

步骤s4：将干燥装置安装好，利用温湿度传感器检测箱体的测量室内湿度，当湿度不高于77%时，开启led光源。

步骤s5：启动光谱检测设备和控制计算机，通过控制计算机操控光谱检测设备。

步骤s6：卸下箱体的可拆卸挡板，将参考白板置于沥青放置卡槽上，然后装回可拆卸挡板，在控制计算机上进行白板校正操作；卸下可拆卸挡板，将参考黑板置于沥青放置卡槽上，然后装回可拆卸挡板，在控制计算机上进行黑板校正操作。

步骤s7：卸下可拆卸挡板，将盛放沥青的盛样皿置于沥青放置卡槽上，装回可拆卸挡板，在控制计算机上进行光谱测量，获得光谱图。

步骤s8：将测试完成的沥青盛样皿取出，放入下一个盛放沥青的盛样皿，进行下一个沥青样的测试。

步骤s9：对前后测试得到的光谱数据进行对比，得到沥青老化程度数据。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。