专利名称：激光式沥青软化点测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光式浙青软化点测定仪，具体应用于石油浙青检测领域， 尤其是石油浙青常用指标软化点的测定，以作为施工企业的现场测定仪器，科研机构的科 学研究，也可应用于监管部门的监测。
背景技术：
浙青的软化点是浙青的重要指标，它反映浙青的感温性。浙青的软化点对高等级 路面用浙青的选择提供理论依据。我国规范T0606-2000规定，环球法测定石油浙青软化点，浙青试样装入规定尺寸 的铜环内，在浙青试验上面放置直径为9. 35mm，质量为3. 5士0. 05g的钢球，将铜环放置在 水或甘油中，控制温度每分钟升高5°C 士0. 5°C，钢球穿过浙青试样，下沉达到25. 4mm时的 温度为该浙青试样的软化点(以。C表示)。目前，我国常用的软化点测定的仪器一般有两类，第一类仪器是将大烧杯放置在 电炉上，用温度计控制升温过程，来实现对升温过程中温度的控制，这种方法人为操作影响 较大，最终导致软化点的结果偏差很大。第二类仪器用电脑主机控制升温过程，减小了人为操作的误差，但是对试验终点 的判断还靠用眼睛观察钢球下沉到铁板上，这种方法也会引起人为造成的误差。同时，这种 仪器连接电脑主机，其造价昂贵，设备笨重，不方便携带。
发明内容针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的是提供一种激光式浙 青软化点测定仪，通过此装置能够实现在测定浙青软化点时自动按照设定的升温速率进行 升温，以红色激光器为光源，用光电开关监测试验终点，并启动蜂鸣器报警，提示试验人员 记录数据，使试验操作更为简便，结果更加准确。同时，本实用新型的自动控制不依赖电子 计算机等昂贵仪器实现程序化控制，造价更低。为了达到以上目的，本实用新型采用如下的技术解决方案一种激光式浙青软化点测定仪，包括耐热玻璃烧杯，试件架，其特征在于，还包括 主机箱、激光器、电热管、温度传感器、搅拌器和有机玻璃板，所述耐热玻璃烧杯在主机箱的 上方，所述试件架所述耐热玻璃烧杯内部，所述有机玻璃板扣在耐热玻璃烧杯的杯口上；所述试件架是由两个金属杆支撑上层金属板和下层金属板组成的支架，所述上层 金属板上有测试孔；上层金属板和下层金属板相互平行；所述激光器置于下层金属板上；所述主机箱内部设置MC9RS08KA微控制器、光感应电路、电机驱动电路、数据采集 电路、加热电路和LED数码显示电路；所述主机箱正面设置LED数码显示屏、开关和启动/ 停止按钮；所述开关、启动/停止按钮、LED数码显示屏、电热管、温度传感器、搅拌器分别与 MC9RS08KA微控制器相连；所述光感应电路中设置光敏电阻，所述光敏电阻设置在下层金 属板上；所述光敏电阻和激光器分布在所述测试孔的两边，三者的垂直位置在一条直线上。[0011]本实用新型还包括如下技术特征所述LED数码显示屏通过LED数码显示电路与MC9RS08KA微控制器相连。所述电热管通过加热电路与MC9RS08KA微控制器相连。所述温度传感器通过数据采集电路与MC9RS08KA微控制器相连。所述搅拌器通过电机驱动电路与MC9RS08KA微控制器相连。所述光感应电路中连接有蜂鸣器。所述激光器为波长650nm的红色激光二极管。所述激光器、测试孔均有两个，所述光感应电路有两条，同侧的激光器和光感应电 路中的光敏电阻分布在同侧的测试孔的两边，使得三者的垂直位置在一条直线上。本实用新型的有益效果(1)对温度反映灵敏，自动升温精确度高，减小了人为误差。(2)本装置设有搅拌器，能使热传导更加迅速，升温过程中烧杯中温度均勻，温度 测定更加可靠。(3)本装置采用光感应电路来判断试验终点，同时蜂鸣器响，提醒试验人员记录试 验数据。(4)本装置中的光感应的光源选用波长650nm的红色激光二极管，光源能量强，价 格便宜。

图1是本实用新型的结构示意图。图2为光感应电路的示意图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的解释说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的激光式浙青软化点测定仪，包括耐热玻璃烧杯17，试件 架12、主机箱18、激光器5、电热管4、温度传感器9、搅拌器8和有机玻璃板11，耐热玻璃烧 杯17在主机箱18的上方，试件架12在耐热玻璃烧杯17内部，有机玻璃板11扣在耐热玻 璃烧杯17的杯口上。激光器5为波长650nm的红色激光二极管。试件架12是由两个金属杆支撑上层金属板15和下层金属板16组成的支架，上层 金属板15上有测试孔7 ；上层金属板15和下层金属板16相互平行；所述激光器5置于下 层金属板16上。主机箱18内部设置MC9RS08KA微控制器、光感应电路、电机驱动电路、数据采集 电路、加热电路和LED数码显示电路；主机箱18正面设置LED数码显示屏3、开关1和启动 /停止按钮2 ；开关1、启动/停止按钮2分别连接MC9RS08KA微控制器；LED数码显示屏3 通过LED数码显示电路与MC9RS08KA微控制器相连；电热管4通过加热电路与MC9RS08KA 微控制器相连；温度传感器9通过数据采集电路与MC9RS08KA微控制器相连；搅拌器8通 过电机驱动电路与MC9RS08KA微控制器相连。光感应电路中设置光敏电阻6，所述光敏电 阻6设置在下层金属板16上；所述光敏电阻6和激光器5分布在所述测试孔7的两边，使 得三者的垂直位置在一条直线上。[0030]图2为光感应电路图，外接交流电分别连接光敏电阻民、可变电阻&、电容器(2、触 发二极管D、双向晶闸管T、蜂鸣器SPK ；定值电阻R1、电容器C1组成保护双向晶闸的电路。触发二极管D的触发电压为30V左右。激光器5照射时，光敏电阻6的阻值低，A 点的分压低于30V，触发二极管D截止，双向晶闸管T无触发电流，呈断开状态。当钢球带动 浙青挡住激光器5的光线时，光敏电阻&的阻值增加，A点电压大于30V，触发极G导通，双 向晶闸管T呈导通状态，蜂鸣器启动，提醒试验人员记录数据。电机驱动电路与普通旋桨式搅拌器的电机驱动电路相同。数据采集电路与 SYD-4509数显浙青针入度试验器的采用的数据采集电路相同。加热电路采用简易纯净水加 热控制电路。LED数码显示电路与XMTA数显调节仪的LED数码显示电路相同。使用本实用新型激光式浙青软化点测定仪测试软化点的步骤如下一、准备工作按照JTJ052-2000中的T0602规程准备浙青试样，并将其浇铸到试样环内，刮平试 件。二、试验步骤1、浙青试样的软化点在80°C以下时采用此种方法①按照JTJ052-2000中的T0602规程将试样环、试件架12、钢球和钢球定位环置
于恒温水槽中保温。②将耐热烧杯玻璃17中加入蒸馏水，将盛有浙青试样的试样环和试件架12放入 耐热烧玻璃杯17。③将试样环放置在试件架12的上层金属板15的测试孔7中。将钢球放在试样 环内的浙青试样中央。将电热管4、温度传感器9和搅拌器8放入耐热玻璃烧杯中。④接通电源，按下主机箱18上的电源开关1，检查激光器5发光是否正常。如正 常则按下启动/停止按钮2，主机箱内的MC9RS08KA微控制器控制搅拌器8、电热管4工作。 此时激光器5发射的红光照射到光敏电阻6上。光敏电阻6阻值很小，双向晶闸管T处于 断路状态。同时，温度传感器5测定耐热玻璃烧杯2中水温，通过数据采集电路和LED数码 显示电路显示到LED屏幕3上，MC9RS08KA微控制器根据预定程序，控制电热管4的功率使 之的加热速率达到5 士 0. 5°C / min。⑤浙青试样随耐热烧杯中的液体温度升高而软化，受钢球的重力作用下坠，至与 下层的金属板16的表面接触时，激光器5发射的红光被浙青试样挡住全部或部分，光敏电 阻6阻值增大，双向晶闸管T处于导通状态，连接在光控电路中的蜂鸣器SH(发出警报，此 时试验人员可以通过LED显示屏3显示的时间及温度读取数据，该温度即为所测试浙青试 样的软化点。⑥按下启动/停止按钮，关闭电源。试验完毕。2、浙青试样软化点在80°C以上时采用此种方法①按照JTJ052-2000中的T0602规程将试样环、试件架12、钢球和钢球定位环置于
恒温甘油中保温。②激光式浙青软化点测定仪的耐热玻璃烧杯17中加入蒸馏水，将盛有浙青试样 的试样环和试件架放入耐热玻璃烧杯17中。③以下试验步骤同浙青试样的软化点在80°C以下时采用的方法。[0048]如果估计试样软化点高于120°C，则试样环和试样底板均应预热至80 100°C。在具体实施过程中，需要同时做两组实验，因此，激光器5、测试孔7均设置两个， 光感应电路设置为两条，两个测试孔7分别位于上层金属板的两侧，两条光感应电路分别 外接交流电，两个激光器5、两条光感应电路中的光敏电阻6分别设置在下层金属板16的两 侧，同侧的激光器5和光感应电路中的光敏电阻6分布在同侧的测试孔7的两边，使得三者 的垂直位置在一条直线上。实验开始后，激光器5向与其同侧的光敏电阻发射激光。浙青试样随耐热烧杯中 的液体温度升高而软化，受钢球的重力作用下坠，至与下层的金属板16的表面接触时，同 侧的激光器5发射的红光被同侧的浙青试样挡住全部或部分，同侧的光敏电阻6阻值增大， 双向晶闸管T处于导通状态，连接在同侧的光控电路中的蜂鸣器SH(发出警报，此时试验人 员可以通过LED显示屏3显示的时间及温度读取数据，该温度即为所测试浙青试样的软化 点。试验人员在该实验中分别记录了两侧测试孔中浙青试样的数据结果。上述实施例仅是本实用新型的较佳的例子，该例详细说明了本实用新型的技术方 案和实施要点，并非是对本实用新型的保护范围进行限制，凡根据本实用新型精神实质所 作的任何简单修改及等效结构变换或修饰，均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种激光式浙青软化点测定仪，包括耐热玻璃烧杯(17)，试件架(12)，其特征在 于，还包括主机箱(18)、激光器(5)、电热管(4)、温度传感器(9)、搅拌器(8)和有机玻璃板 (11)，所述耐热玻璃烧杯(17)在主机箱(18 )的上方，所述试件架(12)在所述耐热玻璃烧杯 (17 )内部，所述有机玻璃板(11)扣在耐热玻璃烧杯(17 )的杯口上；所述试件架(12)是由两个金属杆支撑上层金属板(15)和下层金属板(16)组成的支 架，所述上层金属板(15)上有测试孔(7)；上层金属板(15)和下层金属板(16)相互平行； 所述激光器(5)置于下层金属板(16)上；所述主机箱(18)内部设置MC9RS08KA微控制器、光感应电路、电机驱动电路、数据采 集电路、加热电路和LED数码显示电路；所述主机箱(18)正面设置LED数码显示屏(3)、开 关(1)和启动/停止按钮(2);所述开关(1)、启动/停止按钮(2)、LED数码显示屏(3)、电 热管(4)、温度传感器(9)、搅拌器(8)通分别与MC9RS08KA微控制器相连；所述光感应电路 中设置光敏电阻(6)，所述光敏电阻(6)设置在下层金属板(16)上；所述光敏电阻(6)和激 光器(5 )分布在所述测试孔(7 )的两边，三者的垂直位置在一条直线上。
2.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述LED数码显示屏 (3)通过LED数码显示电路与MC9RS08KA微控制器相连。
3.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述电热管(4)通过加 热电路与MC9RS08KA微控制器相连。
4.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述温度传感器(9)通 过数据采集电路与MC9RS08KA微控制器相连。
5.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述搅拌器(8)通过电 机驱动电路与MC9RS08KA微控制器相连。
6.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述光感应电路中连 接有蜂鸣器SPK。
7.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述加热电路采用简 易纯净水加热控制电路。
8.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述加热电路采用简 易纯净水加热控制电路。
9.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述激光器(5)为波长 650nm的红色激光二极管。
10.如权利要求1所述的激光式浙青软化点测定仪，其特征在于，所述激光器(5)、测 试孔(7)均有两个，所述光感应电路有两条，同侧的激光器(5)和光感应电路中的光敏电阻 (6)分布在与其同侧的测试孔(7)的两边，使得三者的垂直位置在一条直线上。
专利摘要本实用新型公开了一种激光式沥青软化点测定仪，包括耐热玻璃烧杯，试件架、主机箱、激光器、电热管、温度传感器、搅拌器和有机玻璃板，耐热玻璃烧杯在主机箱的上方，试件架所述耐热玻璃烧杯内部，有机玻璃板扣在耐热玻璃烧杯的杯口上；试件架是由两个金属杆支撑上层金属板和下层金属板组成的支架，上层金属板上有两个测试孔；上层金属板和下层金属板相互平行；主机箱内部设置MC9RS08KA微控制器、光感应电路、电机驱动电路、加热电路和LED数码显示电路；光感应电路中连接有蜂鸣器；主机箱正面设置LED数码显示屏、电源开关和启动/停止按钮。本实用新型自动升温精确度高，温度测定可靠，价格低。
文档编号G01N21/17GK201935882SQ201120000549
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月4日 优先权日2011年1月4日
发明者孟旭, 山宏宇, 陈 峰 申请人:长安大学