[发明专利]一种路面低温抗凝冰仿真试验装置

说明书

本发明公开了一种路面低温抗凝冰仿真试验装置，涉及道路抗凝冰试验技术领域，其技术方案要点是：包括隔热试验箱和外部系统，隔热试验箱内部设有低温环境模拟系统、试验系统、试验试件和数据采集系统；外部系统包括数据分析系统和附属装置；试验试件表面埋设有用于监测试验试件表面冰层厚度的冰层厚度监测装置，冰层厚度监测装置与数据分析系统连接；隔热试验箱外部顶端设有与数据分析系统连接的预警装置。能够精确模拟各地区各种凝冰条件，并能通过数据分析出的数据曲线和图像对试件表面的凝冰情况进行直观地描述，从而便于评价抗凝冰材料性能的优劣，且试验装置智能化，操作简单，能够节约大量人力物力财力和时间，便于推广。

技术领域

本发明涉及道路抗凝冰试验技术领域，更具体地说，它涉及一种路面低温抗凝冰仿真试验装置。

背景技术

我国境内大部分属于冰雪地区，路面积雪结冰问题较为常见。冰雪地区初冬和初春季节和中部部分地区冬季，昼夜冷暖交替，在温度、湿度和车辆荷载作用下，路表极易形成一层薄冰，影响道路交通安全。鉴于路面冰层的危害，各国学者研究了多种主动融雪化冰的方法，大致分为热力学、物理和化学三类，融雪化冰材料种类繁多，性能各异。

现目前对于评价融雪化冰材料在实际路面条件中的抗凝冰效果方面，主要包括试验路观测和室内试验。试验路观测尽管更为贴近实际，但通常会耗费大量人力物力财力，室内试验较为经济可行。然而目前还没有统一的试验装置能够直观的反映材料抗凝冰性能优劣，研究者多是耗费大量时间进行繁琐的步骤来观测具体效果，精度不足且浪费时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种路面低温抗凝冰仿真试验装置，能够精确模拟各地区各种凝冰条件，并能通过数据分析出的数据曲线和图像对试件表面的凝冰情况进行直观地描述，从而便于评价抗凝冰材料性能的优劣，且试验装置智能化，操作简单，能够节约大量人力物力财力和时间，便于推广。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种路面低温抗凝冰仿真试验装置，包括隔热试验箱和设置于隔热试验箱外部的外部系统，所述隔热试验箱内部设有用于模拟低温环境的低温环境模拟系统、用于放置试验试件的试验系统、与试验系统可拆卸连接的试验试件和用于采集试验数据的数据采集系统；所述外部系统包括与数据采集系统连接的数据分析系统和附属装置；所述试验试件表面埋设有用于监测试验试件表面冰层厚度的冰层厚度监测装置，所述冰层厚度监测装置与数据分析系统连接；所述隔热试验箱外部顶端设有与数据分析系统连接的预警装置。

通过采用上述技术方案，在进行试验时，将制备好的等质量的含抗凝冰材料试验试件和对照的试验试件同时置于放置称重平台上，然后查询存储于数据分析系统中的被模拟地区的气象资料，并根据该被模拟地区的气象资料，通过低温环境模拟系统模拟创造所需凝冰的环境；通过数据采集系统，便于实时采集进行试验过程中的各个试验数据信息和试验试件表面图像数据信息，然后数据采集系统将实时采集到的该试验数据信息与试验试件表面图像数据信息传递至数据分析系统进行分析与处理，得出数据变化曲线和反映试验试件表面结冰情况的图像数据；通过冰层厚度监测装置，能够实时监测试验试件表面冰层的厚度信息数据，并将该实时监测的试验试件表面冰层的厚度信息数据传递至数据分析系统，当试验试件表面冰层厚度达到数据分析系统内预设的厚度时，预警装置自动启动进行工作，同时终止该路面低温抗凝冰仿真试验，并将此前的各个信息数据自动保存在数据分析系统中；通过该路面低温抗凝冰仿真试验装置，能够精确模拟各地区各种凝冰条件，并能通过数据分析出的数据曲线和图像对试件表面的凝冰情况进行直观地描述，从而便于评价抗凝冰材料性能的优劣，且试验装置智能化，操作简单，能够节约大量人力物力财力和时间，便于推广。

本发明进一步设置为：所述低温环境模拟系统包括温度调节器、喷洒控制器和鼓风机，所述温度调节器安装于隔热试验箱侧壁，所述喷洒控制器安装于隔热试验箱顶端中心处，所述鼓风机安装与隔热试验箱顶端。