一种针入度试验器的制作方法

1.本技术涉及针入度测试设备技术领域，尤其是涉及一种针入度试验器。


背景技术：

2.针入度试验器是用于对石油沥青、润滑脂、石油脂以及石蜡等材料测试其锥入度的仪器，同时也可以对固体细粒、粉剂、胶体进行测试，广泛应用于食品工业、道路交通以及其他工业行业。针入度试验器主要由测试台、升降架、标准针以及样品皿或样品杯组成，在测试时，样品的温度对测试结果的影响比较大。
3.针对上述技术问题，授权公告号为cn205786193u的中国专利公开了一种沥青针入度仪，包括工作平台、调平螺丝、气泡装置、恒温水浴器皿、立柱、直线电机、滑块、位移传感器、针连杆、砝码、标准针、控制器；所述的工作平台上表面设置有恒温水浴器皿，所述的恒温水浴器皿上设置有温度传感器，通过恒温水浴器皿调节待测样品的温度。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为上述沥青针入度仪的温度调节性能较差，容易造成测试结果不准。


技术实现要素：

5.为了降低样品的温度波动对测试结果的影响，提高测试结果的准确性，本技术提供一种针入度试验器。
6.本技术提供的一种针入度试验器采用如下的技术方案：
7.一种针入度试验器，包括测试平台、设置在测试平台上的升降装置以及安装在升降装置上的测试装置，所述测试平台上设置有样品杯，所述样品杯上安装有用于加热样品的温度调节组件，所述温度调节组件包括套设在所述样品杯上的导热筒，所述导热筒上设置有加热件，还包括用于监测所述样品杯内样品温度的温度检测模块，以及与所述温度检测模块电连接的控制模块；所述温度检测模块预设有温度阈值，若温度检测模块监测到样品的温度低于温度阈值时，控制电路控制加热件工作，若温度传感模块监测到样品的温度高于温度阈值时，控制电路控制加热件关停。
8.通过采用上述技术方案，在使用时，根据样品的种类和物理性质的不同，以及测试所需参数的要求，调节温度检测模块的温度阈值，然后将样品加入到样品杯内，在加热件的加热作用下，导热筒将加热件产生的热量均匀的传导给样品杯，然后对样品进行均匀的加热；接着在温度检测模块和控制模块的协同作用下，对样品杯内的样品的温度进行实时监测和调节，使样品的温度波动处于较低的范围，然后通过升降装置调整好测试装置的位置并进行测量，提高样品测试结果的准确性。
9.可选的，所述导热筒上固定设置有若干导热板，所述导热板走向方向平行于所述导热筒轴线方向设置，所述导热板沿所述导热筒外侧壁均匀间隔分布。
10.通过采用上述技术方案，导热板可以增加导热筒与样品杯之间的热对流，并对加热件产生的热辐射进行均衡，提高样品杯的受热均匀性。
11.可选的，所述导热板设置为弧形板，所述导热板朝向背离所述样品杯的方向延伸设置。
12.通过采用上述技术方案，弧形的导热板对加热件的热辐射起到导流和汇聚的作用，使样品杯的各个位置都得到均匀的加热，提高样品杯内样品温度的各相同性。
13.可选的，所述加热件设置为电加热丝，所述加热件螺旋设置在所述导热筒上。
14.通过采用上述技术方案，螺旋设置的加热件能够在各个方向和位置对样品杯进行加热，进一步提高样品杯的受热均匀性和稳定性。
15.可选的，所述导热筒外设置有真空筒，所述真空筒与所述导热筒密封设置，所述真空筒与所述导热筒之间设置有腔体，所述腔体设置为真空状。
16.通过采用上述技术方案，真空筒与导热筒之间的腔体在抽成真空后导热系数大大减少，能够减少样品杯与外界的热交换，减少样品温度的波动幅度。
17.可选的，所述真空筒外设置有防护筒，所述防护筒与所述导热筒之间设置有隔热腔，所述隔热腔内装填有隔热材料。
18.通过采用上述技术方案，隔热材料同样具有较低的导热系数，可以进一步减少样品杯与外界的热交换，此外防护筒可以对样品杯进行保护，减少外界对样品杯的影响。
19.可选的，所述控制模块包括控制器、驱动电路、继电器和供电单元，所述控制器两端分别与所述驱动电路和所述温度检测模块电连接，所述继电器与所述加热件电连接，所述供电单元与所述加热件电连接。
20.通过采用上述技术方案，在使用时，温度检测模块将检测信号传输给控制器，控制器对信号进行分析处理，然后将信号传输给驱动电路并控制继电器的开合，进而对加热件的工作和关停进行控制，自动化程度高，提高了对样品杯内样品温度的控制程度。
21.可选的，所述温度检测模块包括检测探头，所述检测探头设置在所述样品杯的内侧壁上，所述检测探头的输出端与所述控制器的输入端电连接。
22.通过采用上述技术方案，检测探头对样品杯内样品的温度进行实时监测，降低样品温度出现波动过大而导致测试准确性减低的情况。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.通过加热件产生热量，并在导热筒的导热作用下对样品杯进行均匀 的加热，控制模块和温度检测模块对样品杯内的样品温度进行实时监测和控制，减少了样品温度的波动，提高样品测试结果的准确性；
25.2.通过真空筒与导热筒之间的真空的腔体减少样品杯与外界的热交换，进一步提高样品的温度稳定性；
26.3.通过防护筒进一步减少样品杯与外界的热交换，并对样品杯进行防护，提高测试效率和测试准确性。
附图说明
27.图1是本技术的整体结构示意图。
28.图2是图1中a部分的局部放大示意图。
29.图3是本技术控制模块和温度检测模块的模块连接框图。
30.附图标记说明：1、测试平台；2、升降装置；3、测试装置； 4、样品杯；5、温度调节组
件；51、导热筒；52、加热件；53、导热板；54、真空筒；55、腔体；56、防护筒；57、防护罩；6、温度检测模块；61、检测探头；62、开关；7、控制模块；71、控制器；72、驱动电路；73、继电器；74、供电单元。
具体实施方式
31.以下结合附图1
‑
3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种针入度试验器。参照图1，针入度试验器包括测试平台1、升降装置2以及安装在升降装置2上的测试装置3，测试装置3上安装有用于测量样品的标准针，升降装置2可以调节标准针的高度和位置，满足试验参数，测试装置3对样品进行测试。测试平台1为矩形箱状结构，测试平台1放置在桌面或其他平面上，测试平台1上焊接固定有用于盛放样品的样品杯4，样品杯4为一端开口的圆柱状杯体，本实施例中样品杯4由耐腐蚀合金材料制成。样品杯4上还安装有温度调节组件5，在使用时，将待测试的样品放入样品杯4内，通过温度调节组件5调节样品至合适的温度，减少样品温度波动，提高测试结果的准确性。
33.为了提高对样品杯4的温度控制，参照图1和图2，温度调节组件5包括导热筒51和加热件52，导热筒51为圆柱状杯体，导热筒51套设在样品杯4上，且导热筒51与样品杯4的轴线重合设置，导热筒51的开口处与样品杯4外侧壁密封固定。加热件52固定在导热筒51的外筒壁上，本实施例中加热件52为电加热丝，为了提高加热件52的加热均匀性，电加热丝呈螺旋状盘绕固定在导热筒51外侧壁上，由此可以使加热件52的热量均匀散发，使导热筒51受热均匀，进而使样品杯4和样品的受热较为均匀，提高样品温度的各向同性，提高测试数据的准确性。
34.继续参照图1和图2，为了进一步提高样品的受热均匀性，导热筒51的外筒壁上一体固定有导热板53，导热板53为长条板状结构，导热板53的走向方向与导热筒51的轴线平行。导热板53沿自身走向方向的截面为弧形，且弧形的圆心位于导热筒51位于样品杯4内的一侧设置。本实施例中导热板53设置有多个，多个导热板53沿导热筒51的外筒壁呈圆周均匀间隔分布。在使用时，导热板53可以使加热件52产生的热辐射产生对流和汇聚，使样品杯4各个位置受到的加热程度一致，进一步提高样品的温度均匀性。
35.为了减少样品温度的波动幅度，参照图2，导热筒51外套设有真空筒54，真空筒54也设置为圆筒状杯状结构，且真空筒54的开口处与导热筒51的外筒壁密封设置。真空筒54的内侧壁与导热筒51的外筒壁之间形成有腔体55，腔体55抽成真空状。真空筒54与导热筒51之间的真空状态的腔体55可以大大减少样品杯4与外界的热交换，提高样品温度的稳定性。
36.参照图2，真空筒54外还套设有防护筒56，防护筒56为圆柱状，防护筒56由轻质保温材料制成，防护筒56的内侧壁与真空筒54的外筒壁之间形成有隔热腔，隔热腔内填充有隔热材料，本实施例中隔热材料为聚苯乙烯泡沫颗粒。通过防护筒56和隔热材料进一步减少样品杯4与外界的热交换。
37.参照图1，为了进一步减少外界环境对样品测试的影响，测试平台1上粘结固定有防护罩57，防护罩57为透明有机玻璃材质制成，防护罩57为正方体结构，防护罩57罩设在样品杯4外，将样品与外界隔离开，提高测试结果的准确性。防护罩57的顶部中心处开设有使
标准针通过的测试孔，使防护罩57对样品进行防护时不影响测试过程，方便快捷。
38.为了对样品杯4内样品的温度进行监测和控制，参照图3，针入度试验器还设置有控制加热件52工作的控制模块7，控制模块7电连接有对样品杯4内样品的温度进行监测的温度检测模块6。温度检测模块6包括检测探头61和开关62。控制模块7包括控制器71、驱动电路72、继电器73和供电单元74。控制器71的输入端与检测探头61的输出端电连接，开关62串联在控制器71与检测探头61之间，开关62用于控制检测探头61与控制模块7之间的闭合或断开。驱动电路72的两端分别与控制器71的输出端和继电器73的被控制端电连接，继电器73的控制端串联在加热件52的供电电路上，继电器73处于常开状态。检测探头61为温度传感器，温度传感器设置在样品杯4内的内侧壁上。温度传感器预设有温度阈值，温度阈值根据样品的种类进行适配设定，当温度传感器监测到样品杯4内的温度小于或等于温度阈值时，温度传感器对控制电路发出启动指令，控制电路控制加热件52通电，使加热件52对样品杯4内的样品进行加热，当温度传感器监测到冷样品杯4内样品的温度大于温度阈值时，温度传感器对控制电路发出关停指令，控制电路控制加热件52关停。在使用时可以及时调整样品杯4内样品的温度，测试结果准确度高。
39.继续参照图3，供电单元74包括vcc1和vcc2，vcc1为控制器71供电，vcc1设置为1.5
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5v。vcc2为加热件52供电，vcc2设置为220v或380v。控制器71为单片机或plc，驱动电路72的型号为uln2003。
40.本技术实施例一种针入度试验器的实施原理为：在使用时，通过升降装置2将用于测试的标准针的位置调整好，然后将样品放入样品杯4内，加热件52对样品进行加热并控制样品的温度直至测试所需温度，温度检测模块6对样品的温度进行实时监测，并在控制模块7的控制下使样品温度的波动程度较小，提高样品测试结果的准确性。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。