动搅拌电机1并通过电气控制板3上的调速按钮调节搅 拌桨7的搅拌速率，搅拌电机所消耗的功率大小表征拌和的难易程度即和易性。同一转速 下，消耗功率越大，其和易性越差。通过电量测试仪2采集某一温度下搅拌桨7以不同转速 搅拌时搅拌电机的电流、电压、有功功率及无功功率，在不同温度下重复上述操作。因此，本 实用新型既可直接用于沥青混合料和易性测定、黏度分析，又可分析沥青、集料对沥青混合 料黏度构成的贡献或影响，分析沥青混合料的流变特性从而确定其合理的施工（拌和、摊 铺、碾压）温度。
[0036] 以下为本实用新型中主要测试部件的详细说明。
[0037] (1)无纸记录仪2-1技术要求：
[0038] 4路蓝屏无纸记录仪型号：C2104D/2/C/U/D，具有4路模拟量输入和1路配电输 出，仪表可以定制2路报警输出、1路模拟量输出，配合其它功能模块，可实现信号采集、显 示、处理、记录、报警、通讯等功能。通讯：采用RS-232C/RS-485接口，可与上位机进行数据 交换，也可以结合无线模块实现无线通讯。产品广泛应用于冶金、石油、化工、建材、造纸、食 品、制药、热处理和水处理等各种工业现场。技术参数见表1。
[0039] 表1无纸记录仪技术参数
[0041] ⑵电量测试仪
[0042] 电量测试仪采用GWH电量变送器，具体包括电流变送器、电压变送器、有功功率变 送器、无功功率变送器，GWH电量变送器是采用先进的测量技术制造的变送器，产品的集成 度高，可靠性好，具有优异的精确度和长期稳定性，可广泛应用于需要将电能值转化为脉冲 信号输出的场合。可与各类仪表及DCS、PLC等系统配套使用。在油田、石化、制造、电力、冶 金等行业的重大工程中有着广泛的应用。技术参数见表2、3。
[0043] 表2交流电压、电流变送器技术参数
[0048] (3)数位温度表
[0049] 本实用新型中数位温度表是以K/J Type热电偶温度感测器为sensor的数位温度 表，并具有记忆体装置，最多可连续记录8000笔，可以不接电脑直接将温度量测值先记录 在表内，然后经由电脑将记忆体资料调出，供做分析、列印或存档，也可以与电脑连接作为 记录大量资料。本数位温度表主要由温度表与测温棒构成，其技术要求见表4。
[0050] 表4数位温度表的主要技术指标
[0053] 本实用新型的具体操作步骤如下：
[0054] (1)将电量测试仪内部各变送器的接线按照电流串联、电压并联的方式进行连接， 并引出电流与电压的接线分别与沥青混合料拌和锅的搅拌电机的接线端相对应的连接，确 保其与电动机准确的连接。
[0055] (2)待电量测试仪与拌和电机连接好后，将电量测试仪接入电源，打开开关，电量 测试仪显示屏有显示，然后用万用表测试各变送器输出端的电流值，若在4. 2~4. 7mA之 间，则证明各变送器连接正确；若不在此范围内，应检查各变送器的接线情况是否正确。接 通沥青混合料拌和锅电源，电量测试仪显示屏上的各显示值均为零，若不为零应进行清零 处理；然后按下搅拌按钮使搅拌桨7开始搅拌，电量测试仪显示屏上有数据变化，待拌和稳 定时，所显示的读数中，电流、电压、有功功率与无功功率基本保持稳定波动；然后调节变速 调节开关改变其拌和公转速率，若电量测试仪显示屏上的数据有变动属于正常，待拌和稳 定时，均保持稳定波动，则证明试验装置运行正常。
[0056] (3)干拌矿料的测试
[0057] 按照配合比设计所确定的级配进行配料并加热到指定温度，将经过每档筛分后的 不同粒径的集料置于105°C ±5°C的烘箱中烘干至恒重（一般不少于4~6h);将烘干的集 料按设计级配要求称其质量，在一金属盘中混合均匀，矿粉单独放入小盆里，然后置烘箱中 加热至沥青拌和温度以上15°C左右备用；将沥青混合料拌和锅12提前预热至拌和温度上 下l〇°C，然后将加热的集料置于拌和锅12中，用小铲子适当混合后加入加热的矿粉，开动 拌和桨7 -边搅拌一边使搅拌桨叶片插入混合料中，拌和至均匀后暂停拌和，将搅拌桨的 公转速率调成变速挡，然后手动调节使其公转速率为20r/min，待其拌和稳定时开始测试并 记录数据，测试与记录时间设定为3min。然后依次调节公转速率为30r/min、40r/min、50r/ min分别进行测试与记录。
[0058] (4)沥青混合料的制备
[0059] 在测试完的矿料内加入所选用沥青用量值的沥青，拌和至均匀为止，对拌和均匀 的沥青混合料进行170°C恒温储存，并用插入式温度传感器进行监控，以备进行测试试验。 [0060] (5)沥青混合料的拌和测试
[0061] 将拌和桨的公转速率调成变速挡，然后手动调节使其公转速率为20r/min，待其拌 和稳定时开始测试并记录数据，测试与记录时间设定为3min。然后依次调节公转速率为 30r/min、40r/min、50r/min分别进行测试与记录。
[0062] (6)重新设定拌和锅的温度，对沥青混合料进行降温，用拌和锅12自带的温度传 感器9与数位温度表对沥青混合料的实时温度进行监控，待温度保持恒定为设定值后进行 上述第（5)步的操作。
[0063] (7)将电量测试仪中储存的数据导出至电脑，进行数据汇总分析，研宄沥青混合料 的拌和流变特性。
[0064] 本实用新型的关键技术：本实用新型的关键在于沥青混合料的拌和速率的控制、 拌和的温度控制与拌和电量测试的误差校核。试验装置虽然经过精心的设计与组装，但是 装置的测量误差是不能消除的，只有通过分析装置可能产生误差的地方，并进一步对装置 严格控制，将其降低至最低。
[0065] (1)沥青混合料的拌和速率的控制
[0066] 本实用新型采用变频式变速器，电源频率可以连续调节，则电动机转速就可以连 续、平滑地调节。把异步电动机的额定频率称为基频，变频调速时，可以从基频向下调节，也 可以从基频向上调节。通过调节拌和电机转速来调节搅拌桨的拌和公转速率，电动机的转 速与搅拌桨的拌和公转速率一一对应，本实用新型中对其进行了定量标定，标定后通过电 气控制板上的拌和速率调节按钮进行控制。
[0067] (2)拌和电量测试的温度控制
[0068] 本实用新型所测试的沥青混合料要求在试验中处于恒温状态，这对设备的控温要 求较高，本实用新型采取了以下措施来加以控制。选用的拌和锅的加热控温装置为带有加 热电阻丝的导热油腔，这样更有利于沥青混合料均匀的升温与降温；为了更好地监控沥青 混合料的拌和温度，本实用新型选用了数位温度表通过将测温棒插入沥青混合料的中部对 此进行实时监控。
【主权项】
1. 一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，包括底座（14)，底座（14) 上设置有支座（13)，支座（13)上设置有用于盛放及加热沥青混合料的拌和锅（12)，拌和锅 (12)上方设置有用于搅拌拌和锅（12)内沥青混合料的搅拌桨（7)，搅拌桨（7)连接搅拌电 机（1)，搅拌电机⑴连接有用于测量搅拌电机⑴的有功功率的电量测试仪（2)。2. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述底座（14)上设置有能够升降的升降柱（8)，搅拌桨（7)设置在升降柱⑶顶部。3. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述拌和锅（12)内壁设有用于加热沥青混合料的导热油腔（11)和用于测量沥青混合料的温 度传感器（9)。4. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述搅拌桨（7)和搅拌电机（1)之间设置有变速器（5)。5. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述底座（14)上设置有底座平台（15)，升降柱（8)设置在底座平台（15)上。6. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述拌和锅（12)上设置有用于倒出拌和锅内沥青混合料的转动手柄（10)。7. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述电量测试仪（2)包括电流变送器（2-3)、电压变送器（2-4)、有功功率变送器（2-7)以及 无功功率变送器（2-8)。8. 根据权利要求1所述的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，其特征在于，所 述拌和锅（12)内设置有用于测量沥青混合料温度的数位温度表。
【专利摘要】一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，包括底座，底座上设置有支座，支座上设置有用于盛放及加热沥青混合料的拌和锅，拌和锅上方设置有用于搅拌拌和锅内沥青混合料的搅拌桨，搅拌桨连接搅拌电机，搅拌电机连接有用于测量搅拌电机的有功功率的电量测试仪。本实用新型通过对电力学变量(有功功率)的测试来表征沥青混合料的拌和和易性，具有精度高，模拟性强的优点。同时，为进一步研究沥青混合料的黏度及强度构成提供一种可行的方法，克服了现有技术中测量搅拌扭矩时，测验精度低的问题。
【IPC分类】G01R11/54, G01N27/00
【公开号】CN204649668
【申请号】CN201520357293
【发明人】延西利, 田辉黎, 李昂, 孙宇澄, 尚丽君
【申请人】长安大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月28日