一種瀝青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種瀝青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置，包括至少一臺(tái)絕熱裝置，及設(shè)置在絕熱裝置中的試樣，所述試樣側(cè)設(shè)置有熱電阻及平面熱源，所述熱電阻、平面熱源分別與數(shù)據(jù)采集器和恒流電源相連，所述數(shù)據(jù)采集器分別連接計(jì)算機(jī)和恒流電源。該裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，采取非穩(wěn)態(tài)熱流法測(cè)試瀝青混合料導(dǎo)溫系數(shù)，通過(guò)熱擴(kuò)散率或熱擴(kuò)散系數(shù)，反映溫度不均勻的物體中溫度均勻化速度的物理量，利用該測(cè)試裝置測(cè)試瀝青混合料物性參數(shù)，其測(cè)試數(shù)據(jù)精確，裝置使用方便。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

一種瀝青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置
本技術(shù)涉及一種道路浙青混合料的導(dǎo)溫系數(shù)非穩(wěn)態(tài)熱流法測(cè)試設(shè)備，特別是一種浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置。技術(shù)背景浙青路面的溫度研究，離不開(kāi)道路材料熱物性參數(shù)測(cè)試，尤其是浙青及浙青混合料熱物性參數(shù)測(cè)試。浙青混合料是由集料、浙青膠結(jié)料、空氣、水等組成的多相體，其均勻性較差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對(duì)于浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)的測(cè)試，由于沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，目前的測(cè)試多為探索性試驗(yàn),并沒(méi)有形成完善的體系。大多通過(guò)測(cè)試試樣熱物性的其他兩個(gè)參數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容，并通過(guò)密度計(jì)算導(dǎo)溫系數(shù)，其次，便是借鑒其他固體材料的導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試方法。常用的導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試方法有瞬態(tài)熱線法(介質(zhì)中置金屬加熱絲測(cè)試樣升溫及加熱時(shí)間)、雙平板法(將待測(cè)試樣加在平行平板傳熱同時(shí)測(cè)其傳熱時(shí)間及溫度變化)等。浙青混合料因其組成特殊性，高溫加熱時(shí)，易引起混合料浙青脫落，孔隙堵塞等不良現(xiàn)象，使混合料結(jié)構(gòu)特性發(fā)生變化，響測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性。同時(shí)，浙青混合料的不均勻性及空隙特性使其在傳熱過(guò)程中，整體溫度趨于一致耗時(shí)較長(zhǎng),因而對(duì)傳熱系統(tǒng)的密封絕熱性要求極高。浙青混合料離散性較強(qiáng)，某一試樣或試樣某一截面不能代表整體，使得所測(cè)試樣選取必須合理。對(duì)測(cè)試結(jié)果的誤差修正也存在困難，難以保證數(shù)據(jù)的可信度。現(xiàn)有的浙青導(dǎo)溫系數(shù)都是在較窄的溫度范圍，借助以上方法的嘗試性試驗(yàn)，結(jié)果參考性價(jià)值較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)組成特殊性受測(cè)試方法限制的不足，本技術(shù)提供了一種浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)的測(cè)試裝置，該裝置采用直流電源連通的平面熱源對(duì)浙青混合料進(jìn)行合理傳熱；同時(shí)利用數(shù)據(jù)采集器連接的熱電阻對(duì)混合料內(nèi)部溫度變化進(jìn)行測(cè)試； 整個(gè)傳熱體系在絕熱系統(tǒng)中進(jìn)行。該裝置適合浙青混合料在工作溫度下的導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試， 解決了現(xiàn)有技術(shù)不足。本技術(shù)的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一種浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置，包括至少一臺(tái)絕熱裝置，及設(shè)置在絕熱裝置中的試樣，所述試樣側(cè)設(shè)置有熱電阻及平面熱源，所述熱電阻、平面熱源分別與數(shù)據(jù)采集器和恒流電源相連，所述數(shù)據(jù)采集器連接計(jì)算機(jī)和恒流電源。進(jìn)一步的，所述絕熱裝置中放置有若干個(gè)試樣，對(duì)應(yīng)各個(gè)試樣間分別設(shè)置有對(duì)應(yīng)的熱電阻。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集器通過(guò)并聯(lián)一電阻RS連接恒流電源和試樣中的熱電阻。與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相比，本技術(shù)具有以下技術(shù)效果I)該測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，易于顯現(xiàn)，采用直流電源連通的平面熱源對(duì)浙青混合料進(jìn)行合理傳熱，同時(shí)利用數(shù)據(jù)采集器連接的熱電阻對(duì)混合料內(nèi)部溫度變化進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)原理簡(jiǎn)單易懂，結(jié)果計(jì)算可以借助計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，使試驗(yàn)更加高效。2)試驗(yàn)采用三塊疊置試樣，重點(diǎn)測(cè)試中間試樣溫度變化，上下兩塊試樣保護(hù)中間試樣溫度場(chǎng)分布，能更真實(shí)模擬混合料內(nèi)部熱量傳導(dǎo)及溫度分布。附圖說(shuō)明圖I為本技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)做具體說(shuō)明如下如圖I所示，一種浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置，包括至少一臺(tái)絕熱裝置1，及設(shè)置在絕熱裝置I中的試樣2，所述試樣2側(cè)設(shè)置有熱電阻4和平面熱源3，所述熱電阻4和平面熱源3分別與數(shù)據(jù)采集器5和恒流電源7相連，所述數(shù)據(jù)采集器5連接計(jì)算機(jī)6。本測(cè)試裝置中，絕熱裝置中放置有若干個(gè)試樣2，對(duì)應(yīng)各個(gè)試樣2間分別設(shè)置有對(duì)應(yīng)的熱電阻4。數(shù)據(jù)采集器5通過(guò)并聯(lián)一電阻Rs分別連接恒流電源7和試樣2中熱電阻4。 恒流電源7并聯(lián)一開(kāi)關(guān)和電阻Rb分別連接數(shù)據(jù)采集器5、熱電阻4和平面熱源3。測(cè)試時(shí),將試樣a、試樣b和試樣c分別置于絕熱裝置中，對(duì)應(yīng)試樣a和試樣b之間放置一與平面熱源相連的熱電阻，試樣b和試樣c之間放置一與平面熱源相連的熱電阻，各個(gè)熱電阻分別與數(shù)據(jù)采集器以及恒流電源連接好，數(shù)據(jù)采集器分別與計(jì)算機(jī)和恒流電源連接好；然后開(kāi)啟平面熱源，進(jìn)行測(cè)試。導(dǎo)溫系數(shù)也稱熱擴(kuò)散率或熱擴(kuò)散系數(shù)，反映溫度不均勻的物體中溫度均勻化速度的物理量，數(shù)值上等于導(dǎo)熱系數(shù)與密度、比熱乘積之比，由下式表示α = λ / (p c) (I)式中λ-導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m · K);p——密度，kg/m~3;c——比熱，J/(kg· K)。導(dǎo)溫系數(shù)α是λ與l(pc)兩個(gè)因子的結(jié)合。α越大，表示物體內(nèi)部溫度趨于一致的能力越大，因此而有熱擴(kuò)散率的名稱。從溫度變化的角度看，α越大，材料中溫度變化傳播的越迅速。本裝置適用于測(cè)定各種浙青混合料試件，包括密級(jí)配浙青混凝土、浙青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)和浙青穩(wěn)定碎石等浙青混合料試件的導(dǎo)溫系數(shù)。下面通過(guò)測(cè)試步驟和要求進(jìn)一步說(shuō)明本技術(shù)。I、各個(gè)部件組成平面熱源也稱平面加熱片，為試樣提供熱量形成瞬態(tài)熱流，其要求如下厚度盡可能薄，熱容量盡可能小；電阻值穩(wěn)定，在O 100°C溫度范圍內(nèi)保持不變；加熱面為正方形，大小和試樣相同；接通電源后，加熱片使試樣平面均勻受熱。熱電阻用于測(cè)定試樣升溫，使用前必須標(biāo)定，熱電阻直徑1mm，常用的有PtlOO。數(shù)據(jù)采集器用于實(shí)時(shí)采集熱電阻測(cè)定的溫度值，以及平面熱源電壓值、標(biāo)準(zhǔn)電阻 Rs兩端電壓值。恒流電源為平面熱源加熱片提供OA 5A的電流。絕熱裝置使試樣與外界環(huán)境近似絕熱，用石棉等絕熱材料制作，尺寸滿足三塊試樣疊置一起。計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集器相連，用于接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算，得出結(jié)果。2、方法原理瞬態(tài)熱流法的測(cè)量原理給平面熱源通以一定形式(階躍或脈沖式)的加熱電流 I (t)，使其對(duì)材料進(jìn)行加熱，同時(shí)用熱電阻測(cè)量距熱源為x位置處材料的溫度變化T(t)， 根據(jù)熱源_試樣測(cè)量系統(tǒng)的傳熱數(shù)學(xué)模型及其非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程的解析解，進(jìn)行導(dǎo)溫系數(shù)計(jì)笪o初始溫度為I的無(wú)限大均質(zhì)物體，當(dāng)表面被常功率熱流加熱時(shí)，溫度場(chǎng)由以下導(dǎo) 熱微分方程求解。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種瀝青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于：包括至少一臺(tái)絕熱裝置，及設(shè)置在絕熱裝置中的試樣，所述試樣側(cè)設(shè)置有熱電阻及平面熱源，所述熱電阻、平面熱源分別與數(shù)據(jù)采集器和恒流電源相連，所述數(shù)據(jù)采集器連接計(jì)算機(jī)和恒流電源。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種浙青混合料導(dǎo)溫系數(shù)測(cè)試裝置，其特征在于包括至少一臺(tái)絕熱裝置，及設(shè)置在絕熱裝置中的試樣，所述試樣側(cè)設(shè)置有熱電阻及平面熱源，所述熱電阻、平面熱源分別與數(shù)據(jù)采集器和恒流電源相連，所述數(shù)據(jù)采集器連接計(jì)算機(jī)和恒流電源。2.根據(jù)權(quán)利要求I...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張倩，李彥偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安建筑科技大學(xué)，石家莊市環(huán)城公路建設(shè)指揮部辦公室，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：