便携式沥青用接触角测量仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便携式沥青用接触角测量仪，主要由摄像头、进样器、底板和支架结构组成，支架结构包括固定于底板上的摄像头固定柱、放样台、红色背景和进样器行程调节装置，四者底面中心依次位于底板上的同一直线上；摄像头固定在摄像头固定柱上，进样器通过进样器套筒和进样量控制装置固定于进样器行程调节装置上。本实用新型专利技术成本低廉、操作简单、测量准确，解决了传统沥青接触角测量不准以及后期图像分析困难、测量误差大等问题，而且该装置体积小巧便于随身携带，易于推广使用。

Contact angle measuring instrument for portable asphalt

The utility model discloses a portable contact angle measuring instrument for asphalt, which is mainly composed of a camera, a sampler, a bottom plate and a support structure. The support structure includes a camera fixed column, a setting table, a red background and a sampling device travel adjustment device fixed on the floor. The center of the four bottom is in turn on the same floor. The camera is fixed on the fixed column of the camera, and the injector is fixed on the injector stroke adjusting device through the injector sleeve and the injection quantity control device. The utility model has the advantages of low cost, simple operation and accurate measurement, which solves the problems of inaccurate measurement of the traditional pitch contact angle, difficult post image analysis and large measurement error, and the device is small and convenient to carry, and is easy to be used for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
便携式沥青用接触角测量仪
本技术属于接触角测量
，尤其涉及一种便携式沥青用接触角测量仪。
技术介绍
接触角测量仪是用于测定液体对各种固体材料接触角的仪器。接触角是材料表面浸润性能的重要参数之一，其测量方法主要为液滴法。液滴法测量时产生的误差主要是由载物台不平造成的，后期图像分析困难也会造成很大的误差。在沥青的接触角测量过程中，由于沥青粘度大，制样困难，即使使用市面上几万到几十万的集成仪器也难以准确测量，而且仪器昂贵、占地面大、操作复杂，不利于沥青样品的及时检测。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种成本低廉、体积小巧、操作简单、测量准确的便携式沥青用接触角测量仪。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：便携式沥青用接触角测量仪，主要由摄像头、进样器、底板和支架结构组成，支架结构包括固定于底板上的摄像头固定柱、放样台、红色背景和进样器行程调节装置，四者底面中心依次位于底板上的同一直线上；摄像头固定在摄像头固定柱上，进样器通过进样器套筒和进样量控制装置固定于进样器行程调节装置上。底板采用铝合金材质，尺寸为220mm*150mm，板厚8mm；底板四角钻取螺孔，并配用M10*1.5*30外六角螺丝组成水平调节装置。摄像头为笔式高清数码电子显微摄像机，前端自带LED照明装置。摄像头固定柱采用上细下粗、上实下空两段圆柱套接而成，下段圆柱内设弹性铁片，上段圆柱上端配以内径12mm圆孔，柱形摄像头置于圆孔内，上段圆柱顶部加旋转螺丝固定圆孔内的摄像头。放样台为中空结构，放样台底固定有水准气泡；放样台的板面尺寸为80mm*50mm、高度为50mm，采用4块5mm厚有机玻璃拼接组成。红色背景置于放样台和进样器行程调节装置之间，红色背景为L型铝合金板，尺寸为50mm*70mm，L型铝合金板下端由两个螺丝固定。进样行程调节装置为齿轮升降机构，齿轮升降机构上安装进样器套筒和进样量控制装置。进样量控制装置由内径D＝7.5mm的圆环、“7”字型连接杆和两个固定螺丝组成，圆环与升降齿轮机构的升降横杆焊接连接；“7”字型连接杆上端水平部分为圆形或方形，直径或边长尺寸为10mm；两个固定螺丝中，一个用于固定圆环在套筒上、另一个在顶端用于控制试液进样量。进样器为1μL液相平口玻璃进样器，进样器进样柱长90mm、外壁直径6.40mm、进样针管长50mm。进样器套筒尺寸为内径D＝7mm、长90mm、外径9mm。针对现有接触角测量仪在测量沥青接触角时存在的问题，专利技术人设计制作了一种便携式沥青用接触角测量仪，主要由摄像头、进样器、底板和支架结构组成，支架结构包括固定于底板上的摄像头固定柱、放样台、红色背景和进样器行程调节装置，四者底面中心依次位于底板上的同一直线上；摄像头固定在摄像头固定柱上，进样器通过进样器套筒和进样量控制装置固定于进样器行程调节装置上。本技术成本低廉、操作简单、测量准确，解决了传统沥青接触角测量不准以及后期图像分析困难、测量误差大等问题，而且该装置体积小巧便于随身携带，易于推广使用。附图说明图1是本技术便携式沥青用接触角测量仪的(立体)结构示意图。图2是本技术便携式沥青用接触角测量仪中支架结构的示意图。图3是图1中支架结构的俯视图。图4是进样器的结构图。图5是本技术便携式沥青用接触角测量仪中进样器套筒垂直调节的原理图。图6是本技术便携式沥青用接触角测量仪中进样量控制装置的使用参考示意图。图中：1摄像头，2进样器套筒，3底板，4摄像头固定柱，5进样器行程调节装置，6放样台，7红色背景。具体实施方式基本结构如图1至图6所示，本技术的便携式沥青用接触角测量仪，主要由摄像头1、进样器、底板3和支架结构组成，支架结构包括固定于底板上的摄像头固定柱4、放样台6、红色背景7和进样器行程调节装置5，四者底面中心依次位于底板上的同一直线上；摄像头固定在摄像头固定柱上，进样器通过进样器套筒2和进样量控制装置固定于进样器行程调节装置上。其中，底板采用铝合金材质，底板加工应保证平整以为后期测量提供良好平台，尺寸为220mm*150mm，板厚8mm；底板四角钻取螺孔，并配用M10*1.5*30(即螺钉外径10mm、牙距1.5mm、长30mm)外六角螺丝组成水平调节装置，用于调节底板及放样台水平。摄像头为笔式(柱形)高清数码电子显微摄像机(长100mm、外径11.8mm)，前端自带LED照明装置。摄像头固定柱采用上细下粗、上实下空两段圆柱套接而成，下段圆柱内设弹性铁片用于套接固定上段圆柱，上段圆柱上端配以内径12mm圆孔，柱形摄像头置于圆孔内，上段圆柱顶部加旋转螺丝固定圆孔内的摄像头。放样台为中空结构，放样台底固定有水准气泡以配合底板调节螺丝用于调节放样台水平；放样台的板面尺寸为80mm*50mm、高度为50mm，采用4块5mm厚有机玻璃拼接组成。红色背景置于放样台和进样器行程调节装置之间，红色背景为L型铝合金板，尺寸为50mm*70mm(宽*高)，L型铝合金板下端由两个螺丝固定。进样行程调节装置可直接采用定制厂家成品，主要为齿轮升降机构，用于调节进样器尖端试液与沥青试样距离，齿轮升降机构上安装进样器套筒和进样量控制装置。进样器参照专业接触角测量仪使用的微量进样器规格，选用为1μL液相平口玻璃进样器，进样柱长90mm、外壁直径6.40mm、进样针管长50mm。进样器套筒尺寸为内径D＝7mm、长90mm、外径9mm，以便于插入圆柱孔并由螺丝固定为宜。进样量控制装置由内径D＝7.5mm的圆环、“7”字型连接杆和两个固定螺丝组成，圆环与升降齿轮机构的升降横杆焊接连接；“7”字型连接杆上端水平部分为圆形或方形，直径或边长尺寸为10mm；两个固定螺丝中，一个用于固定圆环在套筒上、另一个在顶端用于控制试液进样量(控制进样采用精细螺纹螺丝)，通过调节顶端螺丝拧紧度可以调节微量进样器针尖试液释放量)。使用方法使用USB连接线连接摄像头与PC机，在PC机上安装摄像头驱动，设置拍摄参数及照片存储路径。调节底板螺母，保证放样台水平，将制好的沥青试样平放于放样台上。调整进样器，使进样器针筒悬吊出蒸馏水小液滴，调低进样器套筒使液滴与沥青试样接触，之后升高套筒使液滴停留在沥青试样上。测量过程中，根据试样高度调整摄像头，保证PC机上能清晰完整的显示液滴图像。调节摄像头顶端LED灯，使透明液滴图像呈现出神色轮廓。在以上操作结束后，即可按下拍摄按钮，拍摄图像。拍摄结束后，使用CAD等图像处理与计算软件对接触角进行圆或椭圆拟合，拟合步骤如下：对液滴图像进行拟合，作出液滴轮廓圆1；对液滴倒影进行拟合，作出液滴倒影轮廓圆2；连接两圆交点，交线即为液滴与沥青接触界面；过圆1圆心作交线垂线；标注出矢高h、弦长D，接触角θ＝2arctan(2h/D)。使用其它试液多次重复上述步骤，测量结果如表1：表1接触角测量结果三种试液接触角变异系数均在0.7％以内，表明自制接触角测量仪测试结果精确可靠、可重复性好，可用于后续分析使用。注意事项在操作过程中，将摄像头垂直放在摄像头固定柱上，并且从上俯瞰，摄像头和固定柱在一条直线上，保证摄像头竖直可以调节摄像头与载物台之间的距离使载物台上的物体可以清晰成像，并将一滴5微升的去离子水滴在载物台表面；如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式沥青用接触角测量仪，其特征在于主要由摄像头、进样器、底板和支架结构组成，支架结构包括固定于底板上的摄像头固定柱、放样台、红色背景和进样器行程调节装置，四者底面中心依次位于底板上的同一直线上；所述摄像头固定在摄像头固定柱上，所述进样器通过进样器套筒和进样量控制装置固定于进样器行程调节装置上。

【技术特征摘要】
1.一种便携式沥青用接触角测量仪，其特征在于主要由摄像头、进样器、底板和支架结构组成，支架结构包括固定于底板上的摄像头固定柱、放样台、红色背景和进样器行程调节装置，四者底面中心依次位于底板上的同一直线上；所述摄像头固定在摄像头固定柱上，所述进样器通过进样器套筒和进样量控制装置固定于进样器行程调节装置上。2.根据权利要求1所述的便携式沥青用接触角测量仪，其特征在于：所述底板采用铝合金材质，尺寸为220mm*150mm，板厚8mm；底板四角钻取螺孔，并配用M10*1.5*30外六角螺丝组成水平调节装置。3.根据权利要求1所述的便携式沥青用接触角测量仪，其特征在于：所述摄像头为笔式高清数码电子显微摄像机，前端自带LED照明装置。4.根据权利要求1所述的便携式沥青用接触角测量仪，其特征在于：所述摄像头固定柱采用上细下粗、上实下空两段圆柱套接而成，下段圆柱内设弹性铁片，上段圆柱上端配以内径12mm圆孔，柱形摄像头置于圆孔内，上段圆柱顶部加旋转螺丝固定圆孔内的摄像头。5.根据权利要求1所述的便携式沥青用接触角测量仪，其特征在于：所述放样台为中空结构，放样台底固定有水准气泡；所述放样台的板面尺寸为80mm*50...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭文举，刘斌清，谢成，龚文剑，徐国栋，戴露，禤炜安，李培国，叶超强，
申请(专利权)人：广西交通科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45