[發(fā)明專利]一種評價(jià)瀝青路面擁包風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)儀器及試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610628424.1
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN106324013B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈佳;尹志鋼;張勃蓬;張利;張磊
• 申請（專利權(quán)）人: 山西省交通科學(xué)研究院;山西交科公路勘察設(shè)計(jì)院
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 張水俤

1.一種評價(jià)瀝青路面擁包風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)儀器，其特征在于，所述試驗(yàn)儀器分為左側(cè)和右側(cè)兩部分，左側(cè)為環(huán)境箱(24)，右側(cè)頂部為控制箱(22)；控制箱(22)下方為交流發(fā)電機(jī)(17)；交流發(fā)電機(jī)(17)的左下方往下依次為風(fēng)熱控溫裝置(19)和可伸縮導(dǎo)電的連接桿控制裝置(20)，右下方往下依次為激光發(fā)射器與激光接收器的軌道運(yùn)行裝置(8)、激光發(fā)射器與激光接收器的控制系統(tǒng)(9)和激光信號處理器(18)；環(huán)境箱(24)內(nèi)在頂部設(shè)有電磁發(fā)射裝置(1)，兩側(cè)壁設(shè)有軌道(12)，底部設(shè)有盛放試件的試模(11)；電磁發(fā)射裝置(1)的兩端通過兩根可伸縮導(dǎo)電連接桿(2)與環(huán)境箱(24)的兩側(cè)壁水平連接，其還與交流發(fā)電機(jī)(17)連接；電磁發(fā)射裝置(1)在兩根可伸縮導(dǎo)電連接桿(2)的引導(dǎo)下，做水平運(yùn)動；可伸縮導(dǎo)電連接桿(2)與連接桿控制裝置(20)連接；軌道(12)有兩個(gè)，均設(shè)置有刻度(10)，分別豎直設(shè)置在環(huán)境箱(24)的兩內(nèi)側(cè)壁上，其中一個(gè)軌道(12)與激光發(fā)射器(13)連接，另一個(gè)軌道(12)與激光接收器(14)連接；激光發(fā)射器(13)和激光接收器(14)可以沿著各自的軌道(12)上下滑動；激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)的連線保持與試模(11)的水平垂直平分線平行；激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)保持高度在任何時(shí)刻均相同；激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)與控制系統(tǒng)(9)連接；環(huán)境箱(24)內(nèi)在兩個(gè)軌道(12)的兩側(cè)共設(shè)置有四個(gè)溫度傳感器，分別是溫度傳感器B(4)、溫度傳感器C(5)、溫度傳感器D(6)、溫度傳感器E(7)；紅外熱成像儀(3)設(shè)在溫度傳感器D(6)的下方，通過角度調(diào)節(jié)裝置與環(huán)境箱(24)內(nèi)側(cè)壁連接；四個(gè)溫度傳感器及紅外熱成像儀(3)與風(fēng)熱控溫裝置(19)連接；控制箱(22)包括箱體、箱體內(nèi)的電子線路板以及箱體外側(cè)壁上的屏幕(15)和控制鍵盤(16)；電子線路板上安裝有控制器(23)；所述紅外熱成像儀(3)、四個(gè)溫度傳感器、軌道運(yùn)行裝置(8)、控制系統(tǒng)(9)、屏幕(15)、控制鍵盤(16)、交流發(fā)電機(jī)(17)、激光信號處理器(18)和連接桿控制裝置(20)與控制器(23)連接；

所述試模(11)是包括底面和四個(gè)側(cè)面的長方體；

所述試模(11)的底面是正方形；所述試模的側(cè)面是四個(gè)完全相同的矩形，壁厚為5cm；

所述試模(11)由聚四氟乙烯制成，能夠盛放長1m×寬1m×高15cm的瀝青混合料試件；

所述試模(11)通過環(huán)境箱(24)底面上的卡槽固定在環(huán)境箱(24)的底面上。

2.一種評價(jià)瀝青路面擁包風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)方法，其特征在于，所述試驗(yàn)方法具體步驟為：

1)、將成型好的長1m×寬1m×高15cm的瀝青混合料試件置于試模(11)中；將試模(11)連同瀝青混合料試件一同置于環(huán)境箱(24)底面上卡槽內(nèi)；

2)通過角度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)紅外熱成像儀(3)的角度，使得紅外熱成像儀(3)能夠反映試件表面的溫度；

3)設(shè)定環(huán)境箱(24)溫度，環(huán)境箱(24)的溫度采用瀝青混合料感應(yīng)加熱修復(fù)工程的現(xiàn)場大氣溫度，將固定好的瀝青混合料試件在環(huán)境箱(24)中保溫8h；

4)通過軌道運(yùn)行裝置(8)調(diào)節(jié)激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)的高度，以激光信號處理器(18)的反饋數(shù)據(jù)為依據(jù)，將激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)的高度控制在激光線不受干擾的最小高度,即試件表面對應(yīng)的高度；

5)關(guān)閉環(huán)境箱(24)，待環(huán)境箱(24)溫度回升至設(shè)置溫度時(shí)，開啟交流發(fā)電機(jī)(17)，在電磁發(fā)射裝置(1)產(chǎn)生固定強(qiáng)度的電磁波信號，開啟連接桿控制裝置(20)，讓電磁發(fā)射裝置(1)做水平向的勻速運(yùn)動；這相當(dāng)于瀝青混合料試件在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，這時(shí)如果瀝青混合料試件中摻加有導(dǎo)電介質(zhì)，瀝青混合料試件內(nèi)部就會產(chǎn)生電流，從而升溫，加速修復(fù)已有的損傷；

6)隨著瀝青混合料試件表面的升溫，根據(jù)紅外熱成像儀(3)傳輸?shù)臏囟惹闆r，控制器(23)實(shí)時(shí)采集感應(yīng)加熱時(shí)間、瀝青混合料試件表面溫度；隨著瀝青混合料試件的升溫，瀝青混合料試件表面形態(tài)也會發(fā)生變化，當(dāng)激光信號處理器(18)反饋激光接收器(14)無法接收到激光發(fā)射器(13)發(fā)射的激光信號時(shí)，激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)沿著軌道(12)上升一個(gè)步長，激光信號處理器( 18) 繼續(xù)反饋激光接收器(14)是否能夠接收到激光發(fā)射器(13)發(fā)射的激光信號，當(dāng)激光接收器(14)能夠接收到激光發(fā)射器(13)發(fā)射的激光信號時(shí)，則激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)暫時(shí)穩(wěn)定在這一高度，同時(shí)這個(gè)高度與初始高度的差值即為瀝青混合料試件的擁包高度，控制器(23)采集擁包高度，當(dāng)激光信號處理器(18)反饋激光接收器(14)還不能接收到激光發(fā)射器(13)發(fā)射的激光信號時(shí)，激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)沿著軌道(12)繼續(xù)上升一個(gè)步長，直到激光接收器(14)能夠接收到激光發(fā)射器(13)發(fā)射的激光信號，這時(shí)激光發(fā)射器(13)與激光接收器(14)暫時(shí)穩(wěn)定在這一高度，同時(shí)這個(gè)高度與初始高度的差值即為瀝青混合料試件的擁包高度，控制器(23)采集擁包高度；在這個(gè)動態(tài)過程中控制器(23)實(shí)時(shí)采集激光信號處理器(18)和激光發(fā)射發(fā)射器與激光接收器的軌道運(yùn)行裝置(8)反饋的擁包高度數(shù)據(jù)；最后試驗(yàn)得到感應(yīng)加熱時(shí)間、瀝青混合料試件表面溫度分布、擁包高度于一體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；試驗(yàn)過程中，當(dāng)試件表面溫度大于瀝青軟化點(diǎn)溫度時(shí)，設(shè)備自動會通過交流發(fā)電機(jī)(17)、紅外熱成像儀(3)與控制器(23)的協(xié)同工作將試件表面的溫度恒定在瀝青軟化點(diǎn)溫度；

7)采用瀝青混合料試件表面溫度穩(wěn)定在瀝青軟化點(diǎn)溫度的時(shí)間為3h時(shí)的擁包高度作為測量感應(yīng)加熱過程中瀝青路面擁包的試驗(yàn)的評價(jià)指標(biāo)，擁包高度越大表明感應(yīng)加熱過程會給路面帶來的影響越大，擁包高度越小表面感應(yīng)加熱過程會給路面帶來的影響越小。