[发明专利]一种基于红外光谱法测试沥青的试验装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于红外光谱法测试沥青的试验装置及使用方法，放样时，通过分驱动件可推动L型板向对应壳体内壁移动，此时，L型板的竖直边会挤压沥青收集腔内部的沥青样品，使得沥青样品从条形出料槽排出，在此过程中，水平边也会同步移动使得条形出料槽也同步移动，即沥青收集腔内部的沥青高度，为排出沥青的高度，沥青收集腔的沥青长度，为排出沥青的高度，进而保证了排出样品的均匀度，即排出沥青样品呈矩形，在放样过程不接触ATR红外光谱仪附件的晶体，所以不会导致晶体的损坏。

技术领域

本发明涉及沥青试验技术领域，具体涉及一种基于红外光谱法测试沥青的试验装置及使用方法。

背景技术

红外光谱技术是一种在石油沥青的定性分析与定量分析中的有效手段，其方法具有方便、快捷、准确的优势，在石油产品快速分析中取得了良好的应用效果和经济效益，在道路沥青质量控制中越来越多的得到了应用，越来越受到行业的认可。

ATR，即衰减全反射红外光谱法，是进行红外试验的一个重要的方法。采用BrukerTensor系列傅里叶变换红外光谱仪自带的ATR附件完成测试。ATR法测定沥青样品的优点是制样简单，对样品无破坏性，且对样品大小、形状和含水量没有特殊要求。此外，该方法可以实现原位测试和实时跟踪。因此对于无定形样品测试是最佳选择，ATR法操作简单，谱图特征峰明显，比较适合沥青的快速测试。

ATR附件是基于光内反射原理而设计的，当光源发出红外光经过折射率大的晶体再折射到折射率小的样品表面上，当入射角大于临界角时，入射光线就会产生全反射。实际上红外光并不是全部被反射回来，而是穿透到样品表面内一定深度后再返回表面。在该过程中，试样在入射光频率区域内有选择吸收，反射光强度发生减弱，产生与投射吸收相类似的谱图，从而获得样品表层化学成分的结构信息。入射光线穿透样品的深度取决于晶体的折射率、样品的折射率、入射光线的波长、光线在晶体表面的入射角。晶体材质为ZnSe时，对于石油沥青的光线入射深度为0.3～2μm，入射光线穿透样品表面的深度越深，采集的信息越丰富；入射光线穿透样品的深度不同，谱图上反映出的样品信息的代表性也是不同的；所以待测沥青样品厚度是我们不得不考虑的一个变量，但是现有ATR附件不能对待测沥青样品实现精确的厚度控制。

每次实验时，首先需要对沥青进行取样。目前常用的方法是，用刮刀蘸取沥青后，涂抹至ATR附件表面，采用刮刀取样的方法，具有如下的缺点：

(1)涂抹过程中刮刀可能接触ATR附件的晶体，可能导致晶体的损坏：

(2)涂抹过程被测沥青样品的厚度不一致，对实验来说多了一个厚度变量对实验结果影响的问题；

(3)当被测沥青样品的厚度小于入射光穿透沥青样品深度，会产生谱图不能最大限度的采集样品信息实现精确的厚度控制。

发明内容

基于此，有必要针对采用刮刀取样的方法，可能损坏晶体、沥青样品厚度不一致及不能实现精确控制的问题，提供一种基于红外光谱法测试沥青的试验装置及使用方法。

一种基于红外光谱法测试沥青的试验装置，包括：

壳体，其外壁设有刻度，所述壳体内设有活动腔，所述壳体的底部设有与所述活动腔连通的敞口；

取样机构，包括活动块及主驱动件，所述活动块滑动设置于所述活动腔内，所述活动块设有十字形槽，所述十字形槽包括容纳槽及位于中间的调节槽，所述主驱动件驱动所述活动块在所述活动腔内移动；

L型板，包括竖直边及水平边，所述竖直边可滑动地设置于所述容纳槽内，所述水平边位于所述活动腔外，并与所述壳体的端面搭接密封所述敞口，所述竖直边、所述水平边、所述容纳槽的内壁及所述活动腔的内壁围成容纳沥青的收集腔，所述水平边设有条形出料槽，所述水平边内设有封堵或打开所述条形出料槽的封口结构；及

分驱动件，用于驱动所述竖直边向所述活动腔的内壁滑动，以使所述收集腔体积减小，将沥青从所述条形出料槽内挤出。