一种沥青针入度测定仪

1.本实用新型涉及测量仪器技术领域，具体为一种沥青针入度测定仪。


背景技术：

2.沥青是筑路过程中必不可少的原材料，沥青路面也有着很多无可取代的优点，例如沥青路面行车舒适度高，振动小，施工周期短，不易扬尘且易清洗，养护维修简便可再生利用等。
3.沥青针入度是沥青的重要性质指标，可以表现沥青的软硬程度和稠度，抵抗剪切破坏的能力，反映一定条件下沥青的相对稠度指标。根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20—2011)规定，标准针、连杆与附加砝码的总质量为100g
±
0.05g，试验温度为25℃，标准针贯入时间为5s，标准针垂直贯入沥青试样深度为针入度值，以 0.1
㎜
为单位。
4.现有的沥青针入度仪主要有以下缺点：(1)，规范规定标准针从接触沥青到插入沥青的时间为5s，但是实验一般采用手持秒表的方法，这样存在较大的操作误差；(2)，采用测量杆对标准针插入沥青前后的位移作为针入度值，这种测量方法不够精确，轻微的触碰都有可能导致实验结果不准确。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种沥青针入度测定仪，可以解决现有技术中人为操作误差和影响过大，试验结果不准确的问题。
6.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
7.一种沥青针入度测定仪，包括工作台、恒温水浴锅、时间控制板、同步按钮、滑台、滑块、连接件、标准针和支撑杆；
8.所述的工作台上表面的一端垂直设置有滑台，滑台为柱状结构，工作台上设置有恒温水浴锅，恒温水浴锅和滑台留有间隙，恒温水浴锅的水位下方水平放置有沥青样品；
9.所述的滑台朝向恒温水浴锅的一侧开设有滑槽，滑槽沿滑台的高度方向设置，滑槽和滑台同轴设置，滑槽沿平行于滑台的方向转动设置在工作台上，支撑杆位于滑槽中，滑块的一端套设在滑槽和支撑杆中，滑块的另一端固定连接有连接件，连接件下方固定设置有垂直朝下的连杆，连杆下方设置有垂直朝下的标准针，标准针位于沥青样品的正上方；
10.所述的工作台上设置有时间控制板和同步按钮，时间控制板、同步按钮和支撑杆串联，支撑杆和滑块的材质为金属，滑块与滑台接触的一侧设置有刻度，滑台与滑块接触的一侧设置有刻度。
11.优选的，所述的恒温水浴锅的底部设置有转轴，转轴上安装有圆形架，圆形架内均匀开设有若干个样品槽，沥青样品为若干个，若干个沥青样品分别放置在对应的样品槽中。
12.进一步，所述的样品槽内表面设置有弹性垫圈，若干个沥青样品分别放置在对应的弹性垫圈中。
13.优选的，所述的恒温水浴锅连接有低温恒温水浴，调节恒温水浴用于调节恒温水浴锅中水的温度和循环。
14.优选的，还包括与工作台和恒温水浴锅接触设置的压力传感器，所述的压力传感器的输出端连接有压力显示屏，压力显示屏设置在工作台上。
15.优选的，还包括固定设置在工作台一侧的水准器。
16.优选的，所述工作台的下方设置有个数不少于4个的支撑柱，每个支撑柱中转动设置有一个螺母，螺母高于支撑柱的上表面，螺母中转动设置有螺杆，螺杆的上端与工作台的下端面固定设置。
17.优选的，所述的滑槽为燕尾槽，滑块一端的结构为与滑槽相匹配的梯形块，该梯形块中开设有与支撑杆外径相同的通孔。
18.进一步，所述的支撑杆自下而上包括一体结构的光滑部和螺纹部，螺纹部上安装有粗准焦螺旋和细准焦螺旋，粗准焦螺旋和细准焦螺旋分别固定贴合在滑台靠近顶端位置的两侧，滑块套设在光滑部中。
19.优选的，所述支撑杆和滑块的材质为软铁或者硅钢。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
21.本实用新型一种沥青针入度测量仪，在工作台上表面的设置柱状结构的滑台和恒温水浴锅，恒温水浴锅和滑台留有间隙，这样可以利用恒温水浴锅中的水来调节沥青样品达到试验所需的温度，同时也可在滑台朝向恒温水浴锅的一侧开设沿滑台的高度方向的滑槽，待将支撑杆沿平行于滑台的方向转动设置在工作台上，使支撑杆位于滑槽中，于是就可以将滑块的一端套设在滑槽和支撑杆中，连杆的下端可固定标准针，标准针便可位于沥青样品的正上方，考虑到滑块套设在滑槽和支撑杆中并不能保持稳定，所以在工作台上还设置有时间控制板和同步按钮，选择支撑杆和滑块的材质为金属，这样当时间控制板、同步按钮和支撑杆串联时，支撑杆和滑块可通过电路中的电流产生磁力进而相互吸引，此时便可转动支撑杆来调节标准针与沥青样品的距离，一步步使标准针与沥青样品接触，由于滑块与滑台相互接触的一侧均有刻度，所以提前在时间控制板上设置好试验时间，按下同步按钮后，滑块和支撑杆接收不到电流，此时滑块便可自由下落，达到预设的时间后又在电流产生的磁力作用下保持位置固定，最后滑块的最终位置和初始位置的差值保留至0.1mm即为针入度值，本实用新型可在滑块与滑台中利用游标卡尺的原理进行针入度的测量，可以精确地测得沥青针入度，达到提升测量针入度准确性的目的，计时和标准针同时进行，可在达到五秒时，停止标准针的移动，不同于传统试验将标准针和计时分开的做法，有效地避免了一般实验测量杆接触式的测量方法，操作简单，提高了实验精度。
22.进一步的，不同于传统实验，本实用新型在一组试验后不再需要将试验过的沥青样品取出，而是通过旋转圆形架，将未经试验的沥青样品放于标准针下，以此来提高试验效率。
23.进一步的，实验一般通过反光镜和肉眼去判断标准针是否接触到沥青试样样品表面，此过程费时且存在很多人为因素导致实验结果不准确，本实用新型通过压力传感器处传递的示数来判断标准针是否基本在沥青表面，消除了光的折射和肉眼观察带来的误差。
24.进一步的，通过水准器来判断沥青针入度测定仪是否达到水平状态，简单方便，不需再依靠肉眼来进行粗略地判断。
附图说明
25.图1为本实用新型所述沥青针入度测定仪的左视图。
26.图2为本实用新型所述沥青针入度测定仪的正视图。
27.图3为图2中支撑杆的主视图。
28.图4为图2中的滑块的水平剖面图。
29.图5为图2中旋转环形架的俯视图。
30.图6为本实用新型所述的低温恒温水浴正视图。
31.图7为图2中的滑台的水平剖面图。
32.图中：1-工作台，2-圆形架，2-1样品槽，3-恒温水浴锅，4-时间控制板，5-同步按钮，6-滑台，7-滑槽，8-滑块，9-连接件，10-压力传感器，11-水准器，12-转轴，13-标准针，14-螺杆，15-螺母，16
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细准焦螺旋，17-粗准焦螺旋，18-低温恒温水浴，18-1-温度显示屏， 18-2-温度按钮，18-3-支座，18-4-循环开关，18-5-加热开关，18-6-制冷开关，18-7-电源开关，19-支撑杆，19-1-螺纹部，19-2-光滑部、20
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支撑柱、21-压力显示屏、22-砝码和23-连杆。
具体实施方式
33.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
34.本实用新型一种沥青针入度测量仪，主要具体包括工作台1、恒温水浴锅3、时间控制板4、同步按钮5、滑台6、滑槽7、滑块8、连接件9、压力传感器10、水准器11、标准针13、螺杆14、螺母15、细准焦螺旋16、粗准焦螺旋17、低温恒温水浴18和支撑杆19；
35.如图1和图2所示，工作台1上表面的一端垂直设置有滑台6，滑台6为柱状结构，工作台1上设置有恒温水浴锅3，恒温水浴锅3 和滑台6沿工作台1上表面的长度方向设置，恒温水浴锅3和滑台6 留有间隙，恒温水浴锅3的水位下方水平放置有沥青样品。
36.滑台6朝向恒温水浴锅3的一侧开设有滑槽7，滑槽7沿滑台6 的高度方向设置，滑槽7和滑台6同轴设置，滑槽7所有的横截面形状和尺寸均相同，支撑杆19沿平行于滑台6的方向转动设置在工作台1上，支撑杆19位于滑槽7中，滑块8的一端套设在滑槽7和支撑杆19中，滑块8的另一端固定设置有柱状结构的连接件9，连接件9的下端固定有垂直朝下的连杆23，连杆23下方固定设置有垂直朝下的标准针13，标准针13位于沥青样品的正上方。具体地，标准针13上端为螺纹结构，标准针13的上端通过螺纹旋转而固定在连杆 23上。
37.工作台1正面上设置有时间控制板4和同步按钮5，时间控制板 4、同步按钮5和支撑杆19串联，支撑杆19和滑块8的材质为金属，金属进一步为软铁或者硅钢，滑块8与滑台6接触的一侧设置有刻度，滑台6与滑块8接触的一侧设置有刻度。同步按钮5在未启动前，支撑杆19和滑块8始终处于通电状态，这样滑块8和支撑杆19通过磁力相互吸引而固定，按下同步按钮5，滑块8和支撑杆19接收不到电流，此时滑块8自由下落，通过设置时间控制板4上的时间来控制滑块8下落时间。
38.对于具体如何安装沥青样品，本实用新型的恒温水浴锅3的底部固定设置有转轴12，转轴12上安装有圆形架2，圆形架2是圆柱结构，转轴2可手动在水平面内转动。如图5所示，圆形架2内绕转轴 12均匀开设有四个圆柱结构的样品槽2-1，沥青样品为4个，4个沥青
样品分别放置在对应的样品槽2-1中。样品槽2-1内表面设置有弹性垫圈，若干个沥青样品分别放置在对应的弹性垫圈中，保证装有沥青的盛样皿与样品槽2-1相适应，盛样皿高于样品槽2-1。
39.对于具体如何保持沥青样品的温度，本实用新型的恒温水浴锅3 连接有如图6所示的低温恒温水浴18，低温恒温水浴18上分别设置有温度显示屏18-1、温度按钮18-2、支座18-3、循环开关18-4、加热开关18-5、制冷开关18-6和电源开关18-7，通过调节恒温水浴18 可以调节恒温水浴锅3中水的温度和循环。
40.对于具体如何消除在观察标准针13与沥青样品是否接触时，光的折射和肉眼观察带来的误差，本实用新型还包括与工作台1和恒温水浴锅3接触设置的压力传感器10，压力传感器10固定在工作台1 的上表面，同时位于恒温水浴锅3下表面，压力传感器10的输出端连接有压力显示屏21，压力显示屏21设置在工作台1正面，通过压力显示屏21的示数来判断标准针13是否在沥青表面，因为标准针 13刚接触沥青样品时，压力显示屏21的示数稍有增加。
41.进一步而言，为了判断沥青针入度测定仪是否达到水平状态还包括固定设置在工作台1一侧的圆形的水准器11，圆形的水准器11具体固定设置在工作台1的左侧。
42.当水准器11中的气泡显示沥青针入度测定仪未达到水平状态时，可设置具体的调节装置，具体在工作台1的下方设置有个数不少于4 个的支撑柱20，每个支撑柱20中转动设置有一个螺母15，螺母15 高于支撑柱20的上表面，螺母15中转动设置有螺杆14，螺杆14的上端与工作台1的下端面固定设置，通过转动螺母15来调节水准器 11中气泡的位置，保证沥青针入度测定仪处于水平位置。
43.具体地，如图7所示，滑槽7为燕尾槽，具体如图4所示，滑块 8一端的结构为与滑槽7相匹配的梯形块，该梯形块中开设有与支撑杆19外径相同的通孔。
44.为了具体调节标准针13与沥青样品的距离，支撑杆19自下而上可设计为如图3所示一体结构的光滑部19-2和螺纹部19-1，螺纹部 19-1的长度短于光滑部19-2，螺纹部19-1的直径小于光滑部19-2的直径，滑块8的一端套设在光滑部19-2上，螺纹部19-1上安装有粗准焦螺旋17和细准焦螺旋16，粗准焦螺旋17和细准焦螺旋16分别固定贴合在滑台6靠近顶端位置的两侧，滑块8套设在光滑部19-2 中。通过粗准焦螺旋17和细准焦螺旋16相互配合的转动可控制滑块 8上下移动。
45.具体地，本实用新型的盛样皿为金属制成，内径55mm，深35mm。圆形架2的直径为150mm。通过调节粗准焦螺旋17和细准焦螺旋16 可调节连接件9的高度，保证标准针13刚好接触到沥青试样表面。
46.在标准针13上安装有砝码22，这样滑块8、连接件9、标准针 13和砝码22的总重可以为100g
±
0.05g。利用游标卡尺的原理，滑台6上的刻度最小所代表的长度为1mm，而滑块8上共50个刻度，每个刻度代表0.98mm，使测量精度可以达到0.02mm。时间控制板4 可以选择下落时间为5s或60s。按下同步按钮5后，标准针13、滑块8和连接件9一并下落，达到时间控制板4所选定的时间后依靠惯性下落。
47.本实用新型一种沥青针入度仪的使用，具体步骤如下：
48.1)，调节支撑柱20上的螺母15，使水准器11水泡居中，停止调节螺母15；
49.2)，接通电源，将滑块8手动向上移动，直至滑块8顶端移动至光滑部19-2和螺纹部
19-1交接处，并将标准针13装在连杆23上；
50.3)，给恒温水浴锅3中加水，使水位高于盛样皿，通过低温恒温水浴18直到恒温水浴锅中的水达到指定温度。
51.4)，当恒温水浴锅3中的水达到指定温度时，将4个试验样品放入样品槽2-1中。
52.5)，调节粗准焦螺旋17和细准焦螺旋16，使压力显示屏21示数稍有增加，即可认为标准针13到达可进行针入度试验的高度，即与试验沥青样品接触。
53.6)，利用游标卡尺的原理读出滑台6和滑块8的示数，记作初始位置。
54.7)，按下同步按钮5，读出滑台6和滑块8的示数，记作最终位置。
55.8)，最终位置和初始位置示数的差值精确至0.1mm即为针入度值。
56.9)，取出标准针13，用煤油或三氯乙烯擦拭，并转动圆形架2 进行下一组试验，直到试验完毕。