[实用新型]一种高精度沥青针入度试验仪

说明书

一种高精度沥青针入度试验仪。它包括机架、测杆测针模块、上下行走模块、样品放置模块、控制模块，所述测杆测针模块包括连接座、及测杆测针支架、及测杆、及测针；所述测杆为柱状结构，由上至下包括配重部、主体部、夹持部；所述测杆测针支架固定设置有空气轴承套结构，所述空气轴承套结构的中心成型有测杆孔，且所述轴承套结构的中下位置设置有气缸腔体；所述测杆下端设置有荷载传感器；所述样品放置模块设置有电子制冷片。该试验仪采用空气轴承结构和气动夹持结构减小接触摩擦，采用测力传感器实现自动对针，采用激光位移传感器实现无接触式测量，采用电子制冷片实现精准恒温，使得沥青针入度指标性能检测精度高，且操作方便，自动化程度高。

技术领域

本实用新型涉及沥青针入度性能检测设备，特别涉及一种采用空气轴承结构和气动夹持结构减小接触摩擦、采用测力传感器实现自动对针、采用激光位移传感器实现无接触式测量、采用电子制冷片实现精准恒温、使得沥青针入度指标性能检测精度高的沥青针入度试验仪。

背景技术

沥青针入度是沥青的主要质量指标之一，是表示沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏的能力，反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。

目前，在世界范围内具有代表性的道路沥青的评价体系有三种，即针入度分级体系、粘度分级体系和PG分级体系。

道路沥青的针入度分级体系是根据沥青针入度的大小确定沥青所适应的气候条件和载荷条件。针入度分级体系的主体是人们所熟悉的拉(延度)、扎(针入度)、落(软化点)，辅以沥青的安全性指标闪点、沥青的纯度指标溶解度、沥青的抗老化性能指标薄膜烘箱试验和对生产沥青所用原油的约束指标蜡含量等，构成了沥青的针入度分级体系。

在针入度分级体系中，沥青针入度试验是测定沥青稠度的标准方法。25℃的针入度给出了接近年平均使用温度下的沥青的稠度，研究结果表明，沥青在25℃的针入度下降至20以下时，会出现严重的路面开裂，当沥青的针入度大于30时，会具有高抗开裂性能。沥青的延度与其路用性能有关联关系，有研究表明当13℃时的延度小于5cm时，道路温缩裂缝大量增加。另有研究证实当沥青的针入度为30-50时，针入度相同的沥青，延度小的比延度大的使用性能差。还有人发现越来越多证据表明通过路面使用过程中回收沥青延度试验是判断沥青性能的重要方法。美国53条高速公路的路面回收沥青的性质发现，16℃时的延度下降至3cm或更低时，寒冷天气里将会发生严重的松散现象。由此可见沥青的延度，特别是沥青的低温延度，可以反映沥青的抗开裂性能。在针入度分级体系中，沥青的高温性能是通过沥青的软化点表征的，在同样的针入度下，软化点越高，沥青的高温性能就越好。

即使针入度分级体系中许多指标是经验性的和条件性的，但由于方法和所使用的仪器相对简单，易于普及，在一定程度上可以满足对沥青质量控制的要求，目前美国、欧盟、澳大利亚、日本等国家的现行标准仍保留针入度分级体系，我国的道路沥青分级体系，是在以上针入度分级体系的基础上根据我国的具体情况制定的，基本能够满足对沥青质量的控制，特别是15℃的延度大于100和蜡含量小于3％的技术指标，有效的实现了对生产沥青的原油的限制，保证了沥青的潜在品质，但现有沥青针入度检测装置仍存在不足：

1、传统设备对针调零方式采用手动方式，慢慢放下测针连杆，用适当位置的反光镜或灯光放射观察，使针尖恰好与沥青试样表面接触，然后将位移指示器复位清零，这个中全凭人眼观察的方法测量精度低，人为操作误差大，且人工判读不准确；

2、传统设备加载连杆和位移传感器均为接触式机械连接，在测试时加载过程中是靠加载连杆和砝码自重压下去的，加载连杆是通过导向套支撑，连杆和导向套之间有摩擦力，直接影响到加载的荷载精度，同时无荷载监测读数装置，无法保证加载的荷载是否符合要求；

3、加载连杆在测试之前，是采用机械弹簧锁块压住的，测试时通过连接在锁块上的电磁铁拖动锁块移动，释放加载连杆和其配重砝码给测针施加荷载，由于是采用机械锁紧装置，同样也会影响到荷载和位移的精度；