一種用于瀝青混合料馬歇爾試件比熱容參數的測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于公路工程領域，具體涉及一種用于瀝青混合料馬歇爾試件比熱容參數的測試裝置。
【背景技術】
[0002]比熱容是瀝青混合料和相關改性劑的主要熱性質參數之一，也是調溫效果分析必需的材料參數之一，但相關研宄較少。目前，比熱容的測量還沒有國際標準，對于較小量的固體，最常用的方法是通過DSC試驗計算比熱容，通常適用于粒徑小于6mm、質量不超過20mg的固體。稍大一點的固體，約5-10g，參比溫度法更接近實際情況，可以得到更精確的數值。然而，對于瀝青混合料這種固態混合物，DSC試驗和參比溫度法雖說可以得出其組成部分各自的比熱容，但對于整體而言，顯然不能得出。混合料的比熱容又與其級配、孔隙率、空隙率、干密度等有關，故不能用各組分比熱容進行加權平均。因而只能用一般的試驗規程中對標準固體比熱容試驗所采用的固液混合的方法進行測試。
[0003]瀝青混合料比熱容測定主要使用馬歇爾試件。在實際試驗中，待水與熱容器的整體溫度穩定后，將馬歇爾試件投入高溫的水中，熱交換完成后兩者會達到相同的溫度。水溫和馬歇爾試件初始溫度是已知的，修正始末溫度后通過熱量守恒，計算出固體的比熱容。然而此方法存在許多缺點:(I)試驗建立在默認材料比熱容是一個常數的基礎上，且只適用于固體試件溫度變化比較小的情況，無法得出在某一溫度下準確的比熱容。(2)試驗方法較為粗糙，數據精度不足，結果穩定性、再現性較差，計算得出的數值較為離散，可靠度不足。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服了現有技術的諸多缺點，在標準的固液混合測定比熱容試驗的基礎上進行改進，提供了一種用于瀝青混合料馬歇爾試件比熱容參數的測試裝置，該測試裝置具有較好的保溫性能，熱量損失也可以通過實測的數值表征，且結構簡單、安裝方便，試驗操作簡便、測試結果準確可靠。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種用于瀝青混合料馬歇爾試件比熱容參數的測試裝置，包括雙層保溫桶，雙層保溫桶包括外層保溫桶和設置在外層保溫桶內的內層保溫桶；其中，外層保溫桶為一端開口的圓柱桶，外層保溫桶的開口端設置有外層保溫桶蓋，外層保溫桶蓋與外層保溫桶的開口端通過周向設置的若干外層保溫桶蓋扣環扣合，外層保溫桶的側壁上設置有數據輸出接P ；
[0007]內層保溫桶為一端開口的圓柱桶，內層保溫桶的開口端由內至外依次設置有內層保溫桶內桶蓋和內層保溫桶外桶蓋，測試時，瀝青混合料馬歇爾試件設置在內層保溫桶內；
[0008]外層保溫桶的內腔及其內壁上，內層保溫桶內腔頂部、底部及其內壁外壁上均設置有熱電阻傳感器，所有熱電阻傳感器均通過熱電阻導線穿過數據輸出接口后依次與XSL系列巡檢儀及電子計算機相連。
[0009]本實用新型進一步的改進在于:外層保溫桶還包括塑料泡沫支座，內層保溫桶放置在該塑料泡沫支座上。
[0010]本實用新型進一步的改進在于:內層保溫桶還包括包裹在其外部的保溫棉。
[0011]本實用新型進一步的改進在于:內層保溫桶還包括設置在內層保溫桶內的PVC支座，測試時，瀝青混合料馬歇爾試件放置在該PVC支座上。
[0012]本實用新型進一步的改進在于:該測試裝置設置有兩組雙層保溫桶:一組為熱交換桶，作為試驗組；一組為對比桶，作為對比組，是針對內層保溫桶內水溫的測量。
[0013]本實用新型進一步的改進在于:試驗組中，外層保溫桶內腔及其內壁上，內層保溫桶內腔頂部底部及其內壁外壁上，以及瀝青混合料馬歇爾試件內均設置有熱電阻傳感器，該七個熱電阻傳感器均通過熱電阻導線穿過數據輸出接口后依次與XSL系列巡檢儀及電子計算機相連；
[0014]對比組中，外層保溫桶內腔及其內壁上，內層保溫桶內腔頂部底部及其內壁外壁上，以及水中均設置有熱電阻傳感器，該七個熱電阻傳感器通過熱電阻導線穿過數據輸出接口后依次與XSL系列巡檢儀及電子計算機相連；
[0015]此外，空氣中還設置有一個與XSL系列巡檢儀相連的熱電阻傳感器，用以測量環境溫度。
[0016]本實用新型進一步的改進在于:外層保溫桶和內層保溫桶內壁上均設置有可旋轉支架及其卡托，外層保溫桶內壁和內層保溫桶內外壁上均開設有卡槽；其中，外層保溫桶和內層保溫桶內腔的熱電阻傳感器設置在可旋轉支架伸出端的卡托中，外層保溫桶內壁上的和內層保溫桶內外壁上的熱電阻傳感器均設置在卡槽內。
[0017]與現有技術相比，本實用新型具有以下的優點:
[0018]I)本實用新型在標準的固液混合測定比熱容試驗裝置的基礎上進行改進，增加了一個外層保溫桶，能更好地控制熱交換過程的熱量傳遞及傳導情況，保溫性能增強。
[0019]2)本實用新型雙層保溫桶布設的傳感器可監測得出:本實用新型雙層保溫桶具有良好的保溫性能；外層保溫桶以內(包括外層保溫桶內壁)的系統保溫狀況良好，內部總熱量保持恒定；水溫損失全部被系統內部吸收，且熱交換過程不受環境溫度變化影響；在熱交換過程中保持熱量守恒，兩組保溫桶的保溫性能基本一致。
[0020]3)對于整個保溫系統來說，熱交換過程中的水溫損失是可控的，水溫降低過程中釋放的熱量包括兩部分，一部分用來熱交換，另一部分則全部被系統吸收。
[0021]4)根據其良好的、一致的保溫性能，設置了熱交換桶和對比桶，可以認為對比桶的水溫下降釋放的熱量全部供給了系統，并通過對比桶的設計修正系統吸熱帶來的熱量損失。
[0022]5)本實用新型雙層保溫桶自帶熱電阻，省去了原試驗需自己動手布設傳感器的麻煩，且熱電阻均以卡槽的形式布設在桶和保溫棉中，可隨時打開卡槽更換，方便快捷；內層保溫桶中部可旋轉支架下部用導線懸掛卡托中的熱電阻也可拆卸，且可旋轉支架使用便捷。
[0023]6)本實用新型內層保溫桶桶蓋由內桶蓋和外桶蓋組成，保溫性能良好；兩蓋之間并未加密封圈，若加了密封圈，保溫桶裝熱水并擰緊桶蓋若干小時后，桶內溫度有所減少，氣壓也相應減少，這樣，外面的大氣壓力會使桶蓋無法打開。
[0024]7)本實用新型雙層保溫桶熱電阻通過導線連接至XSL系列巡檢儀，再將數據傳輸至電子計算機，可在計算機顯示屏上直觀地顯示出整個系統在試驗過程中的實時溫度變化情況，數據可全程記錄儲存；試驗完成剛后導線可隨時拔取，便于存放。
[0025]8)本實用新型結構簡單、安裝方便、價格低廉，試驗操作簡便、測試結果精確可靠。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0027]圖2為外層保溫桶的結構示意圖；
[0028]圖3為外層保溫桶外壁的數據輸出接口示意圖；
[0029]圖4為內層保溫桶的結構示意圖。
[0030]圖中標號代表:1一外層保溫桶，11—外層保溫桶蓋，12—外層保溫桶蓋扣環，13-塑料泡沫支座，14一數據輸出接口，15—可旋轉支架；
[0031]2—內層保溫桶，21—內層保溫桶外桶蓋，22—內層保溫桶內桶蓋，23—內層保溫桶手柄，24—保溫棉，25—PVC支座；
[0032]3一浙青混合料馬歇爾試件，4一熱電阻導線，5一卡槽，6—卡托。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0034]瀝青混合料馬歇爾試件比熱容測試試驗采用熱水和低溫試件熱交換的方式測定材料比熱容。用對比桶測試結果準確得出系統內部吸收的一部分熱量，用熱交換桶測試結果得出的是水溫降低釋放的總熱量，由二者得出與試件之間交換的有效熱量，以此得出比熱容參數，同時提高測試精度。另外，控制整個熱交換過程的持續時間，保證其在局部系統尚有保溫能力時進行。
[0035]遵從上述技術方案，如圖1至圖4所示，本實用新型一種用于瀝青混合料馬歇爾試件比熱容參數的測試裝置，包括雙層保溫桶，雙層保溫桶包括外層保溫桶I和設置在外層保溫桶I內的內層保溫桶2，外層保溫桶I為局部系統的保溫性能提供進一步的支持，阻止內層保溫桶2與外部環境直接發生熱交換，使系統內部的熱量不至耗散出系統外部，或使熱量損失減小到較少，可以忽略不計，以此來滿足試驗所要求的絕熱環境或在一定時間內的熱量散失能夠得到控制；其中，外層保溫桶I為一端開口的圓柱桶，外層保溫桶I的開口端設置有外層保溫桶蓋11，外層保溫桶蓋11與外層保溫桶I的開口端通過周向設置的若干外層保溫桶蓋扣環12扣合，外層保溫桶I的側壁上設置有數據輸出接口 14，外層保溫桶I內設置有塑料泡沫支座13，塑料泡沫支座13的高度根據內層保溫桶2的高度及外層保溫桶I內高，使內層保溫桶2置于外層保溫桶I的中心來確定，表面積小于內層保溫桶2的底面積；塑料泡沫的導熱系數較低，認為內層保溫桶2從側面桶壁向空腔均勻輻射熱量。
[0036]內層保溫桶2為一端開口的圓柱桶，內層保溫桶2作為熱交換和盛裝熱水的容器，內層保溫桶2的開口端由內至外依次設置有內層保溫桶內桶蓋22和內層保溫桶外桶蓋21，內層保溫桶2的外部包裹有2cm厚的保溫棉24，內層保溫桶2內設置有PVC支座25上，測試時，內層保溫桶2放置在該塑料泡沫支座13上，瀝青混合料馬歇爾試件3放置在該PVC支座25上，PVC支座25的高度根據使瀝青混合料馬歇爾試件3居于內層保溫桶2中心來確定；PVC導熱系數也較低，其熱交換可忽略不計；通過巡檢儀與計算機實時記錄并保存熱交換過程中水溫與試件溫度的變化情況，由此通過熱量守恒計算出每一時刻溫度下馬歇爾試件的比熱容