一种提高测试精确度的沥青延伸仪的制作方法

本实用新型涉及沥青测试领域，尤其是一种提高测试精确度的沥青延伸仪。

背景技术：

沥青延伸仪适用于测定各种型号沥青及液体沥青蒸馏后残留物和沥青乳液蒸发残留物等材料的延伸度，是获取沥青延伸度这一指标的重要仪器。

目前的沥青延伸仪的结构侧视图请参考图1，主要包括测试柜体10，测试柜体10内部开设有浴槽11，浴槽11中装有25℃左右的恒温水浴，浴槽11的两端之间设置有导轨12，浴槽11一端的内侧壁固定设置有固定夹件13，导轨12上设置有移动夹件14，移动夹件14可以沿着导轨12向远离固定夹件13的一端移动。在使用沥青延伸仪测定沥青试件的延伸度时，将具有一定形状和长度的沥青试件至于浴槽11的恒温水浴中，并将沥青试件的两端分别夹持在固定夹件13和移动夹件14上，控制移动夹件14以恒定速度(通常是5cm/min)向远离固定夹件13的一端移动以拉伸沥青试件直至沥青试件被拉断，在沥青试件断裂瞬间，记录沥青试件的长度以确定其延伸度。在沥青试件的延伸度实验过程中，沥青试件最终会被拉伸到比头发丝还细的状态，在这种状态下，沥青试件的拉力非常小，因此不可能通过拉力的方法来判定沥青试件是否断裂，再者，沥青试件是置于恒温水浴中的，沥青试件也不导电，因此也不可能用电导率的方法来判定沥青试件是否断裂，所以目前对于沥青试件断裂瞬间的判定，通常是采用人工肉眼观察的方式来实现的，人工观察到沥青试件断裂时控制沥青延伸仪记录测试结果，人工观察的方式导致测试结果不准确、不科学、不严谨，自动化和智能化程度较低。

技术实现要素：

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种提高测试精确度的沥青延伸仪，该沥青延伸仪在浴槽正方上架设图像采集相机实时采集测试过程中的测试图像，可以实现对沥青试件断裂瞬间的自动判定，以提高测试精确度。

本实用新型的技术方案如下：

一种提高测试精确度的沥青延伸仪，该沥青延伸仪包括：测试模组、主控模组和温度控制模组，测试模组包括测试柜体、固定夹件、移动夹件、驱动装置和图像采集相机，测试柜体的上部开设有浴槽，浴槽中设置水浴，浴槽内部在两端之间设置有平行的导轨，移动夹件设置在导轨中，固定夹件固定设置在浴槽一端的内壁并与移动夹件对向设置，固定夹件的夹头与移动夹件的夹头设置在同一水平高度且固定夹件与移动夹件的连线平行于导轨，固定夹件和移动夹件分别用于通过夹头夹持沥青试件的两端，沥青试件设置在水浴中；主控模组连接并控制驱动装置，驱动装置驱动移动夹件沿着导轨向远离固定夹件的方向移动以拉伸沥青试件；测试柜体包括延伸至浴槽正上方的相机支架，图像采集相机设置在相机支架上，图像采集相机中包括CCD图像传感器，图像采集相机的相机镜头竖直向下朝向浴槽，且浴槽处于相机镜头的视角范围内，主控模组连接图像采集相机；温度控制模组包括温度传感器、制热系统和制冷系统，温度控制模组设置在测试柜体的浴槽内部并浸没在水浴中，主控模组连接温度控制模组。

其进一步的技术方案为，测试模组还包括照明装置，照明装置包括LED平面光源和漫反射板，照明装置和图像采集相机分别设置在沥青试件的两侧形成明场背面漫反射照明结构，LED平面光源设置在浴槽内部低于固定夹件的夹头和移动夹件的夹头的水平高度的位置，LED平面光源水平向上设置朝向沥青试件，漫反射板设置在LED平面光源与沥青试件之间。

其进一步的技术方案为，图像采集相机中的CCD图像传感器采用ICX445芯片。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请公开了一种提高测试精确度的沥青延伸仪，该沥青延伸仪在现有的沥青延伸仪的基础上增加了架设在浴槽正上方的图像采集相机，在进行沥青延伸度测试的过程中，主控模组利用图像采集相机实时采集测试图像并进行识别判定，可以实现对沥青试件断裂瞬间的自动判定，判定结果更为准确、科学和严瑾，使得对沥青延伸度的测试也更精确。另外在实际操作时，只需对水面上的一根黑色沥青试件的轮廓进行识别，使得基于该装置的识别算法也简单易实现，采用嵌入式方案就可实现，对主控模组要求较低，整个装置成本低。

附图说明

图1是现有的沥青延伸仪的部分结构侧视图。

图2是本申请公开的沥青延伸仪的测试模组的结构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种提高测试精确度的沥青延伸仪，该沥青延伸仪可以实现对沥青试件断裂瞬间的自动判定，以提高测试精确度，该沥青延伸仪主要包括主控模组、测试模组和温度控制模组，主控模组用于实现整个沥青延伸仪的控制和测量，该主控模组可以是PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)自动化控制系统，图中未示出主控模组。

请参考图2示出的测试模组的结构侧视图，测试模组包括测试柜体210、固定夹件220、移动夹件230、驱动装置240和图像采集相机250。测试柜体210的上部开设有浴槽211，浴槽211中设置有水浴，实际也不一定是水，可以是酒精溶液或盐水溶液等，浴槽211的开槽形状、开设深度、水浴的深度以及水浴中具体使用的溶液类型都可以根据实际需要自行设定，本申请不作限定，图2以开设矩形浴槽211为例。浴槽211内部在两端之间设置有平行的导轨212，移动夹件230设置在导轨212中，固定夹件220设置在浴槽211一端的内壁上并与移动夹件230对向设置，固定夹件220的夹头与移动夹件230的夹头设置在同一水平高度且固定夹件220与移动夹件230的连线平行于导轨212，固定夹件220与移动夹件230分别通过夹头夹持沥青试件200的两端，图2未详细示出固定夹件220与移动夹件230的夹头。水浴的高度应当高于固定夹件220的夹头与移动夹件230的夹头设置的水平高度，使得固定夹件220与移动夹件230夹持沥青试件200时，沥青试件200可以浸没在水浴中。

主控模组连接并控制驱动装置240，驱动装置240驱动移动夹件230沿着导轨212向远离固定夹件220的方向移动以拉伸沥青试件200。具体的，驱动装置240可以包括驱动电机241、驱动轮242和驱动绳243，则主控模组连接驱动电机241，驱动电机241的输出轴连接驱动轮242从而带动驱动轮242同步转动，驱动绳243绕设在驱动轮242上且驱动绳243的两端经过若干个滑轮的导向分别连接移动夹件230靠近固定夹件220的一端和远离固定夹件220的一端，滑轮的设置根据实际情况而定，如图2所示。驱动电机241运转时带动驱动轮242同步转动，驱动轮242带动驱动绳243并牵引移动夹件230，通常情况下，驱动装置240设置在测试柜体210的一端且驱动绳243平行于导轨212。

测试柜体210包括延伸至浴槽211正上方的相机支架213，图像采集相机250设置在相机支架213上，且图像采集相机250的相机镜头竖直向下朝向浴槽211，图像采集相机250用于采集在浴槽211中进行延伸度测试的沥青试件200的测试图像，浴槽211处于图像采集相机250的相机镜头的视角范围内，使得图像采集相机250可以采集到完整的测试图像。本申请中的图像采集相机250中包括CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)图像传感器，本申请中的CCD图像传感器可以采用索尼公司生产的ICX445芯片，该芯片的分辨率为1280*960，帧速为30fps，具有很高的性价比，实际可以使用任意一款现有时候的CCD图像传感器，甚至也可以使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器，本申请对此不做限定。图像采集相机250连接主控模组，并将采集到的测试图像实时传送至主控模组。

为了实现准确的测试图像的采集，图像采集相机250通常还与照明装置配合工作，本申请将照明装置和图像采集相机250分别设置在沥青试件200的两侧，从而形成明场背面漫反射照明结构，这种照明方式可以更好地突出沥青试件200的轮廓。照明装置包括LED(Light Emitting Diode，发光二极管)平面光源261和漫反射板262，LED平面光源261设置在浴槽211内部低于固定夹件220的夹头和移动夹件230的夹头的水平高度的位置，通常可以直接设置在浴槽211底部，LED平面光源261水平向上设置朝向沥青试件200，漫反射板262设置在LED平面光源261与沥青试件200之间。

温度控制模组用于控制浴槽211中的水浴为恒温状态(通常恒温在25℃)，温度控制模组通常包括温度传感器、制热系统和制冷系统，制热系统通常包括加热管，制冷系统通常包括压缩机、冷凝器等。温度控制模组设置在测试柜体210的浴槽211内部并浸没在水浴中，主控模组连接温度控制模组，实时检测水浴中的温度并根据需要对其进行制热或制冷，使用温度控制模组实现恒温水浴是现有常用的做法，本申请对其实现原理不作赘述

在使用本申请公开的沥青延伸仪测试沥青试件的延伸度时，将具有一定形状和长度的沥青试件置于浴槽211的恒温水浴中，并使用固定夹件220的夹头和移动夹件230的夹头分别夹持沥青试件的两端，主控模组控制移动夹件230以恒定速度(通常是5cm/min的恒定速度，也可以自定义设置)沿着导轨212向远离固定夹件220的一端移动从而拉伸沥青试件200。在沥青试件100拉伸的过程中，图像采集相机250实时采集沥青试件200的测试图像并发送给主控模组，主控模组对测试图像进行图像识别从而识别出沥青试件100的轮廓，由于拍摄到的测试图像是一条黑色沥青试件和一块水平面，因此图像识别相对简单。若主控模组识别得到的沥青试件的轮廓为1个闭合的形状，则表示沥青试件200未断裂；若主控模组识别得到的沥青试件的轮廓为2个闭合的形状，则表示沥青试件200断裂，主控模组记录此时的测试结果即可确定沥青试件的延伸度，主控模组记录并确定沥青试件的延伸度的方法可以参考现有的沥青延伸仪的工作原理，本申请对此不作赘述。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。