专利名称：一种沥青发泡特性测试方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于道路工程领域，涉及ー种浙青发泡特性测试装置，尤其涉及一种可自动测量浙青发泡过程中的膨胀率和半衰期指标的测试装置。
背景技术：
浙青路面再生是指旧路面材料的回收利用技木，包括热再生和冷再生两大类，泡沫浙青冷再生是浙青路面冷再生技术的重要組成部分。浙青的发泡特性是影响泡沫浙青混合料性能和冷再生工程应用成败的关键因素之一。泡沫浙青冷再生混合料设计首先要进行浙青发泡试验以获取浙青的发泡特性參数。目前，浙青的发泡特性參数主要采用膨胀率和半衰期指标。膨胀率是指在浙青发泡状态下测量的最大体积与未发泡状态下的体积之比， 半衰期是指泡沫浙青最大体积縮小到该体积一半所用的时间。目前，在浙青发泡试验中，采用标准量桶和标尺测试得到膨胀率和半衰期。例如， 标准量桶是直径为275mm，容积为20L的钢桶。测试标尺带有六个等距离刻度线，每个刻度的长度为53mm，对应6倍的膨胀率。测试时，将泡沫浙青喷入量桶，目測浙青达到最大膨胀体积时在测试标尺上的位置，读出膨胀率，同时开始计时；当浙青体积衰减至一半时计时中止，在秒表上读出半衰期。目前测试浙青发泡特性參数的方法存在两个缺陷1是测试的误差较大，精度较低，为此需要进行多次平行试验，以获取相对稳定的数据；2是试验只能测得膨胀率和半衰期这2个指标，对泡沫浙青衰变全过程的没有记录。而获取浙青发泡过程的衰变全过程的数据，可以更充分研究和评价浙青的发泡特性。而且现有测试方法效率很低，精度也不高， 重复率低，难以推广应用。

发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提出了ー种浙青发泡特性测试装置，包括量筒，移动式标尺，平板装置、处理器和支架，其特征在干量筒用于承载所述浙青，所述移动式标尺和所述处理器连接，所述处理器与所述支架连接，在移动式标尺的端部设置有载物装置；将所述平板装置放置于所述载物装置上进行固定，并使所述平板装置与所述浙青的上表面接触。根据本发明的ー个优选实施例，其中所述的浙青发泡特性测试装置中所述处理器与外部信息处理装置连接，所述处理器用于记录和输出与浙青发泡相关的參数信息，并发送给所述外部信息处理装置，所述外部信息处理装置处理上述信息。根据本发明的另ー个优选实施例，其中所述的浙青发泡特性测试装置还包括手摇装置，所述手摇装置通过轴向连接装置与所述移动式标尺连接，通过转动所述手摇装置，使得移动式标识上下移动。根据本发明的再ー个优选实施例，所述的浙青发泡特性测试装置中所述载物装置由平行的两个卡槽结构构成，用于将所述平板装置固定，所述卡槽结构的槽宽略大于所述平板装置的厚度。卡槽结构的槽壁厚度小于某ー固定阈值。根据本发明的ー个优选实施例，其中所述平板装置是玻璃板。根据本发明的又ー个优选实施例，所述的浙青发泡特性测试装置中在所述移动式标尺上连接有应カ感应装置，用于感测与所述移动式标尺连接的载物装置上的平板装置表面承受的压力，当所述压カ值大于或小于指定阈值时，应カ感应装置驱使所述移动式标尺向上或向下移动。根据本发明的另ー个方面，本发明还公开了ー种浙青发泡特性测试方法，该方法利用浙青发泡特性测试装置实现，所述浙青发泡特性测试装置包括量筒，移动式标尺，平板装置、处理器和支架，所述移动式标尺和所述处理器连接，所述处理器与所述支架连接，在移动式标尺的端部设置有载物装置，其特征在于，该方法包括以下步骤将所述浙青发泡后放置于所述的量筒中；将所述平板装置放置于所述载物装置上进行固定，并将所述移动式标尺插入所述量筒中，使所述平板装置表面与所述浙青的上表面接触；利用所述移动式标尺测量所述浙青发泡过程中平板装置的位移參数。根据本发明的另ー个优选实施例，其中该方法还包括将移动式标尺测量的平板装置的位移參数数据传送给所述处理器，所述处理器根据所述位移參数数据和自身记录的时间信息，计算所述浙青的膨胀率和半衰期。根据本发明的再一个优选实施例，其中该方法还包括利用与所述处理器连接的外部信息处理装置对所述处理器中的相关信息执行处理以获取所述浙青衰变的全过程的膨胀率-时间曲线。根据本发明的再ー个优选实施例，其中所述平板装置是玻璃板，在该方法中可观察清楚地看到所述玻璃板与泡沫浙青的接触状态，据此控制移动式标尺的移动。本发明公开的浙青发泡特性测试装置和测试方法可以自动测量浙青发泡过程中的膨胀率、半衰期等特性參数，测试更全面便利。同时，采用了载物装置可以实现平板装置的随时替换，同时自动的时间和位移參数的检测的准确率更高，测试结果更加准确快捷。


通过阅读參照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中图1是根据本发明的一个优选实施例的所述浙青发泡特性测试装置的结构示意图。图2是根据本发明的一个优选实施例的所述浙青发泡测试方法的流程图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件，其中图1中标记指代的部件名称如下100、浙青发泡特性测试装置 101、泡沫浙青102、量筒103、移动式标尺104、平板装置105、处理器106、支架107、载物装置
具体实施例方式为了更好地理解和阐释本发明，下面将參照图1-2对本发明作进ー步的详细描
3dio图1是根据本发明的一个优选实施例的所述浙青发泡特性测试装置的结构示意图。如图1所示，所述浙青发泡测试装置100包括量筒102，移动式标尺103，平板装置104， 处理器105，支架106和载物装置107，而所述浙青发泡后形成的泡沫浙青图示为101。具体地，量筒102用于承载所述浙青101，所述移动式标尺103和所述处理器105 连接，所述处理器105与所述支架106连接，在移动式标尺103的端部设置有载物装置107， 其中所述的端部通常指的是移动式标尺103的底端，如图1所示；将所述平板装置104放置于所述载物装置107上进行固定，并使所述平板装置104 与所述浙青101的上表面接触。在本发明的一个实施例中，所述平板装置是玻璃板。玻璃板优选是透明的，因此可以通过观察清楚地看到所述玻璃板与泡沫浙青的接触状态。在具体的实施方式中，首先将浙青发泡后的泡沫浙青101投入量筒102中，通常的投入方式是喷射，而后迅速将带有标尺的载物装置107移动至移动式标尺103的底部，而事先将所述平板装置104放置于所述载物装置107上并固定好，即实现所述平板装置104与泡沫浙青101的接触，通常所述平板装置104与所述泡沫浙青101是轻微接触。在本发明的ー个方面，可以在所述移动式标尺上设置并连接有应カ感应装置，用于感测与所述移动式标尺103连接的载物装置107上的平板装置104表面承受的压力，所述压カ产生于所述泡沫浙青101与所述平板装置104的接触。在浙青发泡阶段，当所述压力值大于某一指定阈值时，应カ感应装置驱使所述移动式标尺103向上移动。通常，上述阈值非常小，例如，可以是0. 001N。在浙青收缩阶段，当所述压カ值小于某一指定阈值时，应カ 感应装置驱使所述移动式标尺103向下移动。通常，上述阈值非常小，例如，可以是0. OOlN0 此外，所述移动式标尺103可相对于所述处理器发生上下位移。当然，优选地，所述移动式标尺103的移动也可以通过人工来实现，例如，所述的浙青发泡特性测试装置还可以包括手摇装置(为了简化图形，在图中未示出)，所述手摇装置通过轴向连接装置与所述移动式标尺连接，通过转动所述手摇装置，使得移动式标尺上下移动。优选地，所述手摇装置也可以通过其他类型的连接装置，例如摇动カ臂结构与所述的移动式标识连接。而当应カ感应装置显示压力值大于某ー阈值吋，就可以采用人エ驱动手摇装置的方式使得所述移动式标尺上下移动。在本发明的另ー个方面，也可以不采用应カ感应装置，由于泡沫浙青是黒色泡沫液体，而本发明所述的平板装置，例如玻璃板，可以是透明的，因此可以通过观察清楚地看到所述平板装置与泡沫浙青的接触状态，当然，所述的平板装置也可以包含其他的平板结构，当存在应カ感应装置吋，所述平板结构可以是不透明的。此外，更加优选地，移动式标尺的移动速率可调，当泡沫浙青喷入量桶吋，可快速移动标尺，使平板装置与泡沫浙青表面轻微接触，开始计时后，根据泡沫浙青表面高度的下降速率，采用手摇方式控制标尺下降速率，保持平板装置与泡沫浙青表面轻微接触。此外，优选地，所述载物装置107由平行的两个卡槽结构构成，用于将所述平板装置104固定，所述卡槽结构的槽宽略大于所述平板装置的厚度，卡槽结构的槽壁厚度小于某一固定阈值，即既可以实现平板装置的夹持和固定，也可以保证所述平板装置104与泡沫浙青的充分轻微接触。当然，所述的载物装置107也可以与移动式标尺103 —体化形成， 同吋，所述的载物装置可以将所述平板装置104夹持住，例如，是夹子结构等其他的机械固
定装置。而在所述泡沫浙青发泡的过程中，由所述处理器105自动记录时间以及与浙青发泡相关的參数信息，通常上述时间以及与浙青发泡相关的參数信息，例如移动式标尺记录的相关參数和数据信息，例如移动式标尺移动的距离和位移信息等，都可以通过所述处理器105发送给与所述处理器105连接的外部信息处理装置，所述外部信息处理装置处理上述信息，通常，所述的信息处理包括根据处理器105自动记录的时间以及移动式标尺移动距离和处理器105根据上述信息換算成的泡沫浙青膨胀率等形成并输出所述泡沫浙青衰变的全过程的膨胀率-时间曲线，此外，所述的处理器105还可以计算并输出所述泡沫浙青的半衰期等信息。通常，所述处理器103对时间的计时开始于所述泡沫浙青和平板装置接触并开始发泡的时刻。目前，浙青的发泡特性參数主要采用膨胀率和半衰期指标。膨胀率是指在浙青发泡状态下测量的最大体积与未发泡状态下的体积之比，半衰期是指泡沫浙青最大体积縮小到该体积一半所用的时间。因此上述与浙青发泡相关的參数信息通常是指膨胀率和半衰期指标。优选地，所述量筒和移动式标尺可以采用传统的标准量筒和测试标尺，当然，在本发明中是利用处理器自动记录时间的，这种时间和与时间的相关计算是可以实时完成的， 而所述处理器用于自动记录或计算所述浙青的膨胀率、半衰期和浙青膨胀或体积縮小过程中平板装置移动的时间；所述的移动式标尺用于测量浙青膨胀或体积縮小过程中平板装置的移动位移；所述外部信息处理装置对所述信息的处理包括处理并输出泡沫浙青衰变全过程曲线，浙青膨胀率和半衰期指标等信息。图2是根据本发明的一个优选实施例的所述浙青发泡测试方法的流程图。如图 2所示，在步骤S201，将所述浙青发泡后放置于所述的量筒；优选地，由于浙青发泡后形成泡沫浙青，因此将其放置于所述量筒的方式通常是喷入所述量筒，此外，所述量筒通常是钢桶，能够承受一定温度；而后，步骤进行到S202，将所述平板装置放置于所述载物结构上进行固定，并将所述移动式标尺插入所述量筒中，使所述平板装置表面与所述浙青的上表面接触；优选地，可以事先将平板装置固定于所述载物结构上，当所述泡沫浙青喷入量筒中后，迅速将移动式标尺插入所述量筒中，使所述平板装置表面与所述浙青的上表面接触，而所述接触通常是轻微接触，接触到直到泡沫浙青体积衰变至接近于原浙青的体积为止。在这个步骤中，当所述平板装置是透明玻璃板，因此可以通过观察清楚地看到所述玻璃板与泡沫浙青的接触状态。接着，步骤进行到S203，利用所述移动式标尺测量所述浙青发泡过程中平板装置的位移參数，优选地，记录所述泡沫浙青膨胀到最大体积的位移參数，以及浙青体积衰变接近于原浙青体积时的位移參数和浙青体积衰变时体积縮小到最大体积的一半时的位移參数。接下来，步骤进行到S204，将移动式标尺测量的平板装置的位移參数数据传送给所述处理器，所述处理器根据所述位移參数数据和自身记录的时间信息，计算所述浙青的膨胀率和半衰期。具体地，膨胀率是指在浙青发泡状态下测量的最大体积与未发泡状态下的体积之比，半衰期是指泡沫浙青最大体积縮小到该体积一半所用的时间，因此可事先记录未发泡状态下的浙青体积，并通过处理器接收的发泡后的浙青即泡沫浙青的最大体积来计算浙青的膨胀率；而半衰期也可以通过处理器接收的相关信息计算泡沫浙青最大体积缩小到该体积一半所用的时间。最后，步骤进行到S205，利用与所述处理器连接的外部信息处理装置对所述处理器中的相关信息执行处理以获取所述浙青衰变的全过程的膨胀率-时间曲线。具体地，由于所述膨胀率的计算和时间的记录在所述处理器中都是实时实现的，因此二者參数的相关信息发送到外部信息处理装置中吋，通过简单的算法就可以实现上述的浙青衰变的全过程的膨胀率-吋间曲线的生成和显示，这种算法可以是常规的曲率计算算法，也可以是事先设定的曲线形成算法。此外，优选地，当所述浙青测试过程中使用应カ感应装置测试所述平板装置与泡沫浙青是否轻微接触吋，还可以包括接触测试步骤和移动式标尺驱动步骤，应カ感应装置用于感测与所述移动式标尺连接的载物装置上的平板装置表面承受的压力，当所述压カ值大于或小于某一指定阈值时，应カ感应装置驱使所述移动式标尺向上或向下移动，为了简化图形，上述步骤并未在方法的步骤流程图中示出。虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同吋，エ艺步骤的次序可以变化。此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的エ艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的エ艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些ェ艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。
权利要求
1.ー种浙青发泡特性测试装置，包括量筒，移动式标尺，平板装置、处理器和支架，其特征在于量筒用于承载所述浙青，所述移动式标尺和所述处理器连接，所述处理器与所述支架连接，在移动式标尺的端部设置有载物装置；将所述平板装置放置于所述载物装置上进行固定，并使所述平板装置与所述浙青的上表面接触。
2.根据权利要求1所述的浙青发泡特性测试装置，其中所述处理器与外部信息处理装置连接，所述处理器用于记录和输出与浙青发泡相关的參数信息，并发送给所述外部信息处理装置，所述外部信息处理装置处理上述信息。
3.如权利要求1或2所述的浙青发泡特性测试装置，其中还包括手摇装置，所述手摇装置通过轴向连接装置与所述移动式标尺连接，通过转动所述手摇装置，使得移动式标识上下移动。
4.如权利要求1-3中任一项所述的浙青发泡特性测试装置，其中所述载物装置由平行的两个卡槽结构构成，用于将所述平板装置固定，所述卡槽结构的槽宽略大于所述平板装置的厚度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的浙青发泡特性测试装置，其中所述平板装置是玻璃板。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的浙青发泡特性测试装置，其中在所述移动式标尺上连接有应カ感应装置，用于感测与所述移动式标尺连接的载物装置上的平板装置表面承受的压力，当所述压カ值大于或小于指定阈值时，应カ感应装置驱使所述移动式标尺向上或向下移动。
7.ー种浙青发泡特性测试方法，该方法利用浙青发泡特性测试装置实现，所述浙青发泡特性测试装置包括量筒，移动式标尺，平板装置、处理器和支架，所述移动式标尺和所述处理器连接，所述处理器与所述支架连接，在移动式标尺的端部设置有载物装置，其特征在于，该方法包括以下步骤将所述浙青发泡后放置于所述的量筒中；将所述平板装置放置于所述载物装置上进行固定，并将所述移动式标尺插入所述量筒中，使所述平板装置表面与所述浙青的上表面接触；利用所述移动式标尺测量所述浙青发泡过程中平板装置的位移參数。
8.如权利要求7所述的浙青发泡特性测试方法，其中该方法还包括将移动式标尺测量的平板装置的位移參数数据传送给所述处理器，所述处理器根据所述位移參数数据和自身记录的时间信息，计算所述浙青的膨胀率和半衰期。
9.如权利要求7或8所述的浙青发泡特性测试方法，其中该方法还包括利用与所述处理器连接的外部信息处理装置对所述处理器中的相关信息执行处理以获取所述浙青衰变的全过程的膨胀率-时间曲线。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的浙青发泡特性测试方法，其中所述平板装置是玻璃板，可观察清楚地看到所述玻璃板与泡沫浙青的接触状态，据此控制移动式标尺的移动。
全文摘要
本发明提供了一种沥青发泡特性测试装置，包括量筒，移动式标尺，平板装置，处理器和支架，其特征在于量筒用于承载所述沥青，所述移动式标尺和所述处理器连接，所述处理器与所述支架连接，在移动式标尺的端部设置有载物装置；将所述平板装置放置于所述载物装置上进行固定，并使所述平板装置与所述沥青的上表面接触。本发明还公开了一种沥青发泡特性测试方法。本发明公开的上述测试装置和测试方法可以自动测量沥青发泡过程中的膨胀率、半衰期等特性参数，测试更全面便利。
文档编号G01N19/00GK102539312SQ20121001103
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者曾蔚, 李峰, 石小培, 秦志山, 黄颂昌 申请人:交通运输部公路科学研究所, 北京科路泰技术有限公司