一种沥青混合料导温系数测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种沥青混合料导温系数测试装置，包括至少一台绝热装置，及设置在绝热装置中的试样，所述试样侧设置有热电阻及平面热源，所述热电阻、平面热源分别与数据采集器和恒流电源相连，所述数据采集器分别连接计算机和恒流电源。该装置解决了现有技术中存在的问题，采取非稳态热流法测试沥青混合料导温系数，通过热扩散率或热扩散系数，反映温度不均匀的物体中温度均匀化速度的物理量，利用该测试装置测试沥青混合料物性参数，其测试数据精确，装置使用方便。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种沥青混合料导温系数测试装置
本技术涉及一种道路浙青混合料的导温系数非稳态热流法测试设备，特别是一种浙青混合料导温系数测试装置。技术背景浙青路面的温度研究，离不开道路材料热物性参数测试，尤其是浙青及浙青混合料热物性参数测试。浙青混合料是由集料、浙青胶结料、空气、水等组成的多相体，其均匀性较差，结构复杂。对于浙青混合料导温系数的测试，由于没有相关的标准试验方法，目前的测试多为探索性试验,并没有形成完善的体系。大多通过测试试样热物性的其他两个参数导热系数和比热容，并通过密度计算导温系数，其次，便是借鉴其他固体材料的导温系数测试方法。常用的导温系数测试方法有瞬态热线法(介质中置金属加热丝测试样升温及加热时间)、双平板法(将待测试样加在平行平板传热同时测其传热时间及温度变化)等。浙青混合料因其组成特殊性，高温加热时，易引起混合料浙青脱落，孔隙堵塞等不良现象，使混合料结构特性发生变化，响测试结果准确性。同时，浙青混合料的不均匀性及空隙特性使其在传热过程中，整体温度趋于一致耗时较长,因而对传热系统的密封绝热性要求极高。浙青混合料离散性较强，某一试样或试样某一截面不能代表整体，使得所测试样选取必须合理。对测试结果的误差修正也存在困难，难以保证数据的可信度。现有的浙青导温系数都是在较窄的温度范围，借助以上方法的尝试性试验，结果参考性价值较低。
技术实现思路
针对上述浙青混合料导温系数组成特殊性受测试方法限制的不足，本技术提供了一种浙青混合料导温系数的测试装置，该装置采用直流电源连通的平面热源对浙青混合料进行合理传热；同时利用数据采集器连接的热电阻对混合料内部温度变化进行测试； 整个传热体系在绝热系统中进行。该装置适合浙青混合料在工作温度下的导温系数测试， 解决了现有技术不足。本技术的目的是通过下述技术方案来实现的。一种浙青混合料导温系数测试装置，包括至少一台绝热装置，及设置在绝热装置中的试样，所述试样侧设置有热电阻及平面热源，所述热电阻、平面热源分别与数据采集器和恒流电源相连，所述数据采集器连接计算机和恒流电源。进一步的，所述绝热装置中放置有若干个试样，对应各个试样间分别设置有对应的热电阻。进一步的，所述数据采集器通过并联一电阻RS连接恒流电源和试样中的热电阻。与现有的结构相比，本技术具有以下技术效果I)该测试装置结构简洁，易于显现，采用直流电源连通的平面热源对浙青混合料进行合理传热，同时利用数据采集器连接的热电阻对混合料内部温度变化进行测试。试验原理简单易懂，结果计算可以借助计算机软件实现，使试验更加高效。2)试验采用三块叠置试样，重点测试中间试样温度变化，上下两块试样保护中间试样温度场分布，能更真实模拟混合料内部热量传导及温度分布。附图说明图I为本技术结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做具体说明如下如图I所示，一种浙青混合料导温系数测试装置，包括至少一台绝热装置1，及设置在绝热装置I中的试样2，所述试样2侧设置有热电阻4和平面热源3，所述热电阻4和平面热源3分别与数据采集器5和恒流电源7相连，所述数据采集器5连接计算机6。本测试装置中，绝热装置中放置有若干个试样2，对应各个试样2间分别设置有对应的热电阻4。数据采集器5通过并联一电阻Rs分别连接恒流电源7和试样2中热电阻4。 恒流电源7并联一开关和电阻Rb分别连接数据采集器5、热电阻4和平面热源3。测试时,将试样a、试样b和试样c分别置于绝热装置中，对应试样a和试样b之间放置一与平面热源相连的热电阻，试样b和试样c之间放置一与平面热源相连的热电阻，各个热电阻分别与数据采集器以及恒流电源连接好，数据采集器分别与计算机和恒流电源连接好；然后开启平面热源，进行测试。导温系数也称热扩散率或热扩散系数，反映温度不均匀的物体中温度均匀化速度的物理量，数值上等于导热系数与密度、比热乘积之比，由下式表示α = λ / (p c) (I)式中λ-导热系数，W/(m · K);p——密度，kg/m~3;c——比热，J/(kg· K)。导温系数α是λ与l(pc)两个因子的结合。α越大，表示物体内部温度趋于一致的能力越大，因此而有热扩散率的名称。从温度变化的角度看，α越大，材料中温度变化传播的越迅速。本装置适用于测定各种浙青混合料试件，包括密级配浙青混凝土、浙青玛蹄脂碎石混合料(SMA)和浙青稳定碎石等浙青混合料试件的导温系数。下面通过测试步骤和要求进一步说明本技术。I、各个部件组成平面热源也称平面加热片，为试样提供热量形成瞬态热流，其要求如下厚度尽可能薄，热容量尽可能小；电阻值稳定，在O 100°C温度范围内保持不变；加热面为正方形，大小和试样相同；接通电源后，加热片使试样平面均匀受热。热电阻用于测定试样升温，使用前必须标定，热电阻直径1mm，常用的有PtlOO。数据采集器用于实时采集热电阻测定的温度值，以及平面热源电压值、标准电阻 Rs两端电压值。恒流电源为平面热源加热片提供OA 5A的电流。绝热装置使试样与外界环境近似绝热，用石棉等绝热材料制作，尺寸满足三块试样叠置一起。计算机与数据采集器相连，用于接收数据，并通过计算，得出结果。2、方法原理瞬态热流法的测量原理给平面热源通以一定形式(阶跃或脉冲式)的加热电流 I (t)，使其对材料进行加热，同时用热电阻测量距热源为x位置处材料的温度变化T(t)， 根据热源_试样测量系统的传热数学模型及其非稳态导热方程的解析解，进行导温系数计笪o初始温度为I的无限大均质物体，当表面被常功率热流加热时，温度场由以下导 热微分方程求解。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青混合料导温系数测试装置，其特征在于：包括至少一台绝热装置，及设置在绝热装置中的试样，所述试样侧设置有热电阻及平面热源，所述热电阻、平面热源分别与数据采集器和恒流电源相连，所述数据采集器连接计算机和恒流电源。

【技术特征摘要】
1.一种浙青混合料导温系数测试装置，其特征在于包括至少一台绝热装置，及设置在绝热装置中的试样，所述试样侧设置有热电阻及平面热源，所述热电阻、平面热源分别与数据采集器和恒流电源相连，所述数据采集器连接计算机和恒流电源。2.根据权利要求I...

【专利技术属性】
技术研发人员：张倩，李彦伟，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，石家庄市环城公路建设指挥部办公室，
类型：实用新型
国别省市：