专利名称：自动沥青量取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量液态物质重力的设备或装置技术领域，具体涉及到采用自动控制系统测量液态浙青的量取设备。
背景技术：
浙青是一种组分复杂、性质与温度变化明显的常温为粘稠状的物质，但是由于浙青具有很好的密水性、老化性能和粘附性能而被广泛使用于建筑工程和道路工程领域。同时因为浙青复杂的化学组成和物理性质使精确的浙青试验变得尤为重要，浙青的量取作为浙青及浙青混合料试验的第一步，其精准程度直接影响到试验数据和试验结论。浙青的量 取跟其他流动液体的量取差别较大，很大程度上受制于浙青复杂的性质，同时在量取过程中要很好地控制浙青的温度不能使浙青产生老化，否则会直接影响浙青及浙青混合料的试验结果。目前实施的《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中没有就浙青的称取方法和过程进行严格要求，并且实验室中没有一种能够精准量取浙青的实验设备。在试验室制作浙青试件和浙青混合料试件时主要存在的技术问题是浙青温度不能得到精准地控制，在试件浇筑过程中温度变化较大；试件浇筑过程中，浙青用量不能精确控制，受人为因素影响较大；浇筑浙青和浙青混合料试件时浙青损失大，造成了很大的浪费；老化对浙青的性能影响明显，现有的规范中没有就浙青加热时间进行严格控制，这也对实验结果造成了较大的影响；现有试验室浙青加热方法过于简单，浙青受热不均匀；现有规范的实验室浙青密度测量方法不能测得高于100°c的浙青密度。这些因素直接影响浙青及浙青混合料相关实验的数据和结论。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中浙青试验和浙青混合料试验过程中所存在的浙青密度测量、用量控制不准确的问题，提供了一种结构简单、能准确量取、精确控制、自动化程度高、操作方便的自动浙青量取装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是在加热主仓上方设置有计算机、可编程控制器、电机、加热负仓、称量单元，可编程控制器通过导线与计算机、电机相连，称量单元通过安装在回流管上的回流阀与加热主仓相联通，在加热副仓的顶部设置有浙青输入口盖，加热副仓通过设置在联通道上的浙青输入单向阀与加热主仓相联通，加热主仓通过安装在回流管上的浙青输出单向阀和回流阀与加热副仓相联通，加热主仓内设置有活塞，活塞的活塞杆上加工有齿条与电机输出轴上的齿轮哨合，活塞上设置有位移传感器，在加热主仓的侧壁上设置安装有手动刀闸阀的浙青输出管道，加热主仓内与加热副仓的联通处形成回流腔，回流腔与加热主仓通过回流总阀相联通，回流腔内设置有温度传感器，温度传感器、位移传感器、称量单元通过导线与计算机相连，加热主仓、加热副仓、称量单元的外围的外壁设置有保温层和通过导线与可编程控制器相连的加热管。[0006]本实用新型的称量单元为在天平上设置有容量瓶，容量瓶上方通过安装在回流管上的回流阀与加热主仓相联通，天平下设置有通过导线与计算机相连的重力传感器。本实用新型通过控制器控制加热管对加热主仓和加热副仓的浙青进行加热保温，并通过设立在加热主仓和加热副仓之间的回流管道和活塞控制使得浙青可以在加热主仓和加热副仓之间循环流动，不仅使浙青能够均匀受热，浙青加热的温度以及时间可以得到很好地控制，保温效果好，试验过程中温度损失小，而且每一个循环都能及时地排出进入到浙青加热主仓中的空气；本实用新型通过回流管将加热主仓内加热至设定温度的浙青加入称量単元，由称量単元的天平实时读取容量瓶中的浙青质量信息，并传输到计算机，计算机按照事先设定的程序进行计算，计算出通过可编程控制器控制电机的转速调整活塞在加热主仓中的位移，控制从加热主仓的浙青输出管道所输出的浙青质量，以便于准确量取，精确控制浙青用量。本实用新型具有设计合理、结构简单、能准确量取、精确控制、自动化程度高、操作方便等优点，可用于称取浙青。
图I是本实用新型一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进ー步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。參见图I，本实施例的自动浙青量取装置由计算机I、可编程控制器2、电机3、位移传感器4、活塞5、加热主仓6、手动刀闸阀7、浙青输出管道8、回流总阀9、温度传感器10、浙青输出单向阀11、浙青输入单向阀12、保温层13、回流管14、导通阀15、回流阀16、浙青输入口盖17、加热副仓18、容量瓶19、天平20、重力传感器21、加热管22联接构成。 在加热主仓6上方安装有计算机I、可编程控制器2、电机3，可编程控制器2，可编程控制器2为市场上销售的商品,型号为CPM1A-20⑶R-D-Vl,电机3为伺服电机,可编程控制器2通过导线与计算机I和电机3相连。在加热副仓18的顶部通过螺纹安装有浙青输入口盖17，固态浙青从加热副仓18的顶部加入，加热副仓18通过安装在联通道上的浙青输入单向阀12与加热主仓6相联通，加热副仓18内的液态浙青流经浙青输入单向阀12进入到加热主仓6，加热主仓6通过安装在回流管14上的浙青输出单向阀11和回流阀16与加热副仓18相联通，加热主仓6内液态浙青流经安装在回流管14上的浙青输出单向阀11和回流阀16流出到加热副仓18内，液态浙青可在加热副仓18和加热主仓6内循环流动，加热主仓6、加热副仓18的外壁安装有加热管22和保温层13，加热管22通过导线与可编程控制器2相连。在加热主仓6内安装有活塞5，活塞5的活塞杆上加工有齿条与电机3输出轴上的齿轮啮合，活塞5上用螺纹紧固联接件固定联接安装有位移传感器4，位移传感器4通过导线与可编程控制器2相连，电机3带动活塞5在加热主仓6内移动，位移传感器4将所接收到的活塞5的位移信号转换成电信号输出到计算机1，计算机I按照首先设定的程序进行数据处理，通过可编程控制器控制电机3开、关以及转速，控制活塞5的位移，将加热副仓18内的液态浙青抽入到加热主仓6内，将加热主仓6内的液态浙青排出到加热副仓18内，实现液态浙青在加热主仓6、和加热副仓18内循环流动。在加热主仓6的侧壁上通过螺纹联接安装有浙青输出管道8，浙青输出管道8的输出口通过螺纹联接安装有手动刀闸阀7，手动刀闸阀7用于关闭输出管道8的输出口，防止浙青拉丝。在加热主仓6内与加热副仓18的联通处形成回流腔，回流腔内安装有回流总阀9，回流腔与加热主仓6通过回流总阀9控制，在回流腔内通过螺纹联接安装有温度传感器10，温度传感器10通过导线与计算机I相连，温度传感器10将接收到浙青的温度信号转换成 电信号并转换成数字信号输出到计算机1，计算机I按照事先设定的程序进行数据处理，控制加热管22的电源接通或断开，实现浙青的温度与设定值相同。在加热副仓18的外侧用螺纹紧固联接件固定联接安装有天平20，天平20上放置有容量瓶19，天平20下安装有重力传感器21，容量瓶19、天平20、重力传感器21构成本实施例的称量単元，称量単元的外围设置有加热管22和保温层13。容量瓶19通过安装在回流管14上的回流阀16与加热主仓6内相联通，回流阀16输出端ロ位于容量瓶19 ロ部正上方，重力传感器21通过导线与计算机I相连，重力传感器21将接收到天平20称取浙青质量信号转换成电信号并转换成数字信号输出到计算机1，计算机I按照事先设定的程序进行计算并显示出浙青的密度和浙青的质量。计算机I通过可编程控制器2控制电机3驱动活塞5向左移动，随着活塞5移动，浙青从浙青输出管道8流出，浙青的流出量由计算机I通过可编程控制器2控制电机3的转速和活塞5的位移实现。本实用新型的工作原理如下I、加热浙青实验室使用时，将活塞5移至加热主仓6的最左侧，然后打开浙青输入口盖17的输入控制阀，将液态或固态的浙青加入到加热副仓18中，浙青的加入量不宜过多但必须满足浇筑试件的最小量。计算机I通过可编程控制器2控制加热管22与电源接通，待加热副仓18中的浙青完全熔化后，通过可编程控制器2控制回流总阀9自动打开，同时启动伺服电机3使活塞5向右侧移动，加热副仓18中的液态浙青通过安装在联通道上的浙青输入单向阀12被负压吸入加热主仓6，可编程控制器2改变电机3旋转方向，使活塞5向左移动，这时导通阀15关闭，回流阀16打开,浙青加热主仓6中的浙青通过安装在回流管14上的浙青输出单向阀11进入加热副仓18，通过循环不仅使浙青能够均匀受热，而且每ー个循环都能及时地将加热主仓6内的空气排出。在进行循环的同时，温度传感器10连续接收浙青的温度信号，输出到计算机1，计算机按照事先设定的程序通过可编程控制器2控制加热管22的电源接通或断开，使其自动进入保温状态。2、测量浙青当前温度下的密度进入保温状态后，关闭回流阀16，打开导通阀15，加热主仓6内已经加热至需求温度的浙青经回流管14进入浙青容量瓶19内，当浙青容量瓶19内装满浙青刚好与瓶ロ相齐时，关闭导通阀15、打开回流阀16。擦去浙青容量瓶19瓶壁上溢出的浙青，重力传感器21将接收到容量瓶19内浙青的质量信号转换成电信号并转换成数字信号输出到计算机1，计算机I按照下式计算出浙青的密度P = M/V式中M为浙青的质量，P为相应温度下测得的浙青密度，V为容量瓶的体积。3、量取浙青测得浙青的密度后，计算机I通过可编程控制器2关闭回流总阀9，位移传感器4采集当前的位移參数Wtl，将所需的浙青质量输入到计算机1，打开浙青输出管道8的手动刀闸阀7，计算机I通过可编程控制器2控制电机3驱动活塞5向左移动，随着活塞5的移动浙青从浙青输出管道8流出，活塞5移动的位移按下式计算S = 4M0/ Jih2P式中S为位移，M0为所需浙青的质量，P为测得的浙青密度,h为加热主仓6的直径，当活塞5停止移动时浙青输出单向阀11自动关闭，阻止浙青流出，用手动刀闸阀7快速切断拉丝的浙青以免影响浙青的量取。试验结束后对 仪器进行拆分井清洗。
权利要求1.一种自动浙青量取装置，其特征在于在加热主仓(6)上方设置有计算机(I)、可编程控制器(2)、电机(3)、加热负仓(18)、称量単元，可编程控制器(2)通过导线与计算机⑴、电机⑶相连，称量単元通过安装在回流管(14)上的回流阀(16)与加热主仓(6)相联通，在加热副仓(18)的顶部设置有浙青输入口盖(17)，加热副仓(18)通过设置在联通道上的浙青输入单向阀(12)与加热主仓(6)相联通，加热主仓(6)通过安装在回流管(14)上的浙青输出单向阀(11)和回流阀(16)与加热副仓(18)相联通，加热主仓(6)内设置有活塞(5)，活塞(5)的活塞杆上加工有齿条与电机(3)输出轴上的齿轮啮合，活塞(5)上设置有位移传感器(4)，在加热主仓(6)的侧壁上设置安装有手动刀闸阀(7)的浙青输出管道(8)，加热主仓￠)内与加热副仓(18)的联通处形成回流腔，回流腔与加热主仓(6)通过回流总阀(9)相联通，回流腔内设置有温度传感器(10)，温度传感器(10)、位移传感器(4)、称量単元通过导线与计算机(I)相连，加热主仓出)、加热副仓(18)、称量単元外壁设置有保温层(13)和通过导线与可编程控制器(2)相连的加热管(22)。
2.根据权利要求I所述的自动浙青量取装置，其特征在于所述的称量单元为在天平(20)上设置有容量瓶(19)，容量瓶(19)上方通过安装在回流管(14)上的回流阀(16)与加热主仓(6)相联通，天平(20)下设置有通过导线与计算机(I)相连的重力传感器(21)。
专利摘要一种自动沥青量取装置，加热主仓上方设计算机、可编程控制器、电机、加热负仓、称量单元，称量单元通过回流阀与加热主仓相联通，加热副仓顶部设沥青输入口盖，加热副仓通过沥青输入单向阀与加热主仓相联通，加热主仓通过沥青输出单向阀和回流阀与加热副仓相联通，加热主仓内设活塞，活塞的活塞杆上加工有齿条与电机输出轴上的齿轮啮合，活塞上设位移传感器，加热主仓侧壁上设装有手动刀闸阀的沥青输出管道，加热主仓内与加热副仓的联通处回流腔与加热主仓通过回流总阀相联通，回流腔内设温度传感器，温度传感器、位移传感器、称量单元通过导线与计算机相连，加热主仓、加热副仓、称量单元外壁设保温层和与可编程控制器相连的加热管。
文档编号G01N1/44GK202403946SQ20112053153
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者包得祥, 李彦伟, 李蕊, 杜群乐, 温永, 石鑫, 裴建中, 赵晓康 申请人:长安大学