一种全自动脆点仪的制作方法

本发明涉及沥青脆点试验相关设备技术领域，具体为一种全自动脆点仪。

背景技术：

jtge20/t0613-1993沥青脆点试验(弗拉斯法)，是测定各种沥青材料的弗拉斯脆点，在恒定降温速率下，对涂抹沥青的钢片进行定时弯曲，当观察到钢片弯曲薄层有裂纹时，锁定此温度即为脆点，也是目前脆点的唯一标准，弗拉斯试验主要依赖人工操作，比较原始，也相当复杂繁琐，它的主要缺点有3个：

(1)、靠添加干冰(固体二氧化碳)来控制温度恒速下降1℃min，即使是一个具有丰富实践经验的操作员也绝难做到；

(2)、每分钟手动摇动摇把，用力的力度和摇动的速率及样片弯曲样夹钳口缩短3.5mm，每次试样很难一样，偏差较大；

(3)、手摇动弯曲器时，既要观察样薄膜是否裂缝，或听觉薄膜的断裂响声；又要观察温度计的温度，对于操作员相当劳神又费力，但人的视觉、听觉和反应感觉跟脆点的实际标准要求总又偏差在同一个沥青样料，经多次试验所得到的脆点结果各不相同，差距较大，因此在弗拉斯试验中，取误差在3℃范围内的3个测定仪值取它们的平均值，作为试验的脆点称之为允许误差脆点。

因此发明人设计了一种全自动脆点仪，使用电子检测系统对沥青的脆点进行实时监测，来降低人工操作带来的人工偏差。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种全自动脆点仪，解决了沥青脆点试验人工操作存在较大偏差影响实验数据的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动脆点仪，包括壳体和计算机，计算机安装在壳体上，所述壳体的内壁固定安装有冷室外壳，冷室外壳的内侧安装有冷室内胆，冷室内胆的内侧壁固定安装有定位钳座和温控机构，冷室外壳和冷室内胆之间安装有观察窗和推进道管，冷室外壳的侧壁通过六角头螺栓固定安装有弯曲机构，弯曲机构贯穿冷室外壳和冷室内胆的侧壁并延伸至冷室内胆的内腔与定位钳座相连接，定位钳座上固定安装有电子检测机构，电子检测机构对定位钳座上固定的样片进行实施的电子束检测，冷室内胆的内侧壁固定安装有温度传感器，温控机构位于定位钳座的一侧。

弯曲机构包括机框、永磁电机、推进丝杆、滑台靠块、限位座板、推进滑块、限位板、推杆和深沟球轴承，机框通过六角头螺栓固定安装在冷室外壳的侧壁，永磁电机固定安装在机框的侧壁，永磁电机的输出轴通过联轴器与推进丝杆固定连接，推进滑块螺纹安装在推进丝杆上，滑台靠块固定安装在机框的内侧底部，推进滑块的侧平面与滑台靠块的表面相接触，限位座板固定安装在滑台靠块的顶部，限位板固定安装在限位座板和推进滑块之间，推杆的一端活动穿插在机框的侧面并延伸至机框的内侧与深沟球轴承相连接，深沟球轴承的外圈与推进滑块的斜面相接触，推杆的另一端贯穿冷室外壳、推进道管和冷室内胆的侧壁并延伸至冷室内胆的内腔，推进道管对推杆进行伸缩保护。

定位钳座包括连接固定块、钳座地板、钳座连接靠板、样夹钳滑块、样钳地板、样钳前靠板、样夹钳固定块、两个样钳滑杆和限位桩，连接固定块固定安装在冷室内胆的内侧壁，钳座地板固定安装在连接固定块的底部，钳座连接靠板固定安装在钳座地板的表面，推杆延伸至冷室内胆的一端贯穿连接固定块和钳座连接靠板并与样夹钳滑块固定连接，样钳地板固定安装在钳座地板的表面，样钳前靠板固定安装在样钳地板的侧面，样夹钳固定块固定安装在样钳前靠板的燕尾槽内，两个样钳滑杆的一端对称安装在样钳前靠板的侧面，两个样钳滑杆的另一端贯穿样夹钳固定块和样夹钳滑块并与钳座连接靠板的侧面相接触，限位桩固定安装在样钳地板的表面，限位桩位于两个样钳滑杆之间。

电子检测机构包括电子枪阳极前护板、电子枪阳极后护板、电子枪架和电子枪放电阳极，电子枪架固定安装在钳座连接靠板上，电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板之间通过连接螺钉相连接，电子枪放电阳极安装在电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板之间，电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板通过电子枪转轴螺钉安装在钳座连接靠板上，电子枪架通过螺钉与电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板相连接，电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板的底部为弧形状并与电子枪放电阳极相适配。

温控机构包括冷风机装壳、冷室风机和加热管，冷风机装壳固定安装在冷室内胆的内腔，冷室风机固定安装在冷风机装壳的内侧壁，加热管安装在冷风机装壳的内侧下方。

优选的，冷室外壳的顶部设置有隔温上盖，隔温上盖与壳体顶部的开关盖相对应。

优选的，所述永磁电机采用功率为18w的齿轮电机，具体为转速为60r/min的齿轮电机。

优选的，所述限位座板的端头与机框的内侧壁之间留有活动距离，推杆在机框上的推进长度等于样夹钳滑块在样钳滑杆上的推进长度。

优选的，所述电子枪阳极前护板、电子枪阳极后护板和电子枪放电阳极组成高压电子枪。

优选的，所述加热管位于冷室风机的下方，加热管的加热端头贯穿冷室内胆和冷室外壳内侧壁并延伸至外侧。

优选的，所述电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板的底部均开设有内凹弧形槽，电子枪阳极嵌在电子枪阳极前护板和电子枪阳极后护板之间，电子枪阳极的底部弧形施放端位于定位钳座的上方。

优选的，所述观察窗由三层真空玻璃和视框架组成，视框架和冷室内胆的内侧均设置有led灯珠。

优选的，所述计算机与弯曲机构、电子检测机构和温控机构之间的连接关系均为电性连接，计算机可以控制弯曲机构、电子检测机构和温控机构的开关及运行状态。

(三)有益效果

本发明提供了一种全自动脆点仪。具备以下有益效果：

(1)、该全自动脆点仪，通过设置冷室外壳、冷室内胆和观察窗相互配合，仪器内腔的温度与外界温度进行有效的隔离，降低外界温度对仪器试验数据产生的影响，同时观察窗便于相关操作人员对仪器的实时观测，增加设备使用的实用性。

(2)、该全自动脆点仪，通过设置弯曲机构和定位钳座相互配合，定位钳座对样片进行有效的定位，而弯曲机构对定位钳座上定位的样片进行循环的弯折试验，改变了传统的人工操作的方式，避免人工弯曲样夹产生的操作误差，提高试验数据的准确性。

(3)、该全自动脆点仪，通过设置温控机构和温度传感器对冷室内胆内的温度进行实施的匀速调控和检测，改变了传统添加干冰降温的方式，便于相关操作人员对试验样品环境温度的调控，降低试验数据的偏差。

(4)、该全自动脆点仪，通过设置电子检测机构和定位钳座相互配合，定位钳座在弯曲机构的循环推动弯折驱动下，对样片进行弯折试验，使得电子检测机构的电子枪放电阳极对样片表面的沥青样片进行实时施放高压电子束，以保障仪器精准捕捉沥青样品脆裂温度点，改变了传统人工观察的检测方式，极大的提高了仪器对沥青试样数据检测的精准度。

(5)、该全自动脆点仪，通过设置弯曲机构、定位钳座、电子检测机构、温控机构、温度传感器和计算机相互配合，在设备使用时，各个机构协同作业对沥青试样进行自动化的精准检测，改变了传统人工操作试验的方式，实现了沥青试样检测的自动化，大大的提高沥青试样的检测精准性，同时降低相关操作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明冷室外壳轴侧示意图；

图3为本发明冷室内胆轴侧示意图；

图4为本发明弯曲机构、定位钳座和电子检测机构连接结构示意图；

图5为本发明弯曲机构结构示意图；

图6为本发明定位钳座和推杆连接结构示意图；

图7为本发明温控机构轴侧示意图；

图8为本发明冷室外壳后视轴侧图；

图9为本发明电机检测机构拆分结构示意图；

图10为本发明温控机构俯视示意图。

图中：1壳体，2计算机，3冷室外壳，4冷室内胆，5观察窗，6弯曲机构，61机框，62永磁电机，63推进丝杆，64滑台靠块，65限位座板，66推进滑块，67限位板，68推杆，69深沟球轴承，7定位钳座，71连接固定块，72钳座地板，73钳座连接靠板，74样夹钳滑块，75样钳地板，76样钳前靠板，77样夹钳固定块，78样钳滑杆，79限位桩，8电子检测机构，81电子枪阳极前护板，82电子枪阳极后护板，83电子枪架，84电子枪放电阳极，9温控机构，91冷风机装壳，92冷室风机，93加热管，10温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-10所示，本发明提供一种技术方案：一种全自动脆点仪，包括壳体1和计算机2，计算机2安装在壳体1上，壳体1的内壁固定安装有冷室外壳3，冷室外壳3的内侧安装有冷室内胆4，冷室内胆4和冷室外壳3对设备内腔进行保温，降低外界环境温度对设备内腔温度产生的影响，冷室内胆4的内侧壁固定安装有定位钳座7和温控机构9，定位钳座7对样片进行夹持定位，冷室外壳3和冷室内胆4之间安装有观察窗5和推进道管，所述观察窗5由三层真空玻璃和视框架组成，视框架和冷室内胆4的内侧均设置有led灯珠，冷室外壳3的顶部设置有隔温上盖，以便于相关操作人员将样片置于冷室内胆4的内腔进行夹持定位，冷室外壳3的侧壁通过六角头螺栓固定安装有弯曲机构6，弯曲机构6贯穿冷室外壳3和冷室内胆4的侧壁并延伸至冷室内胆4的内腔与定位钳座7相连接，定位钳座7上固定安装有电子检测机构8，电子检测机构8对定位钳座7上固定的样片进行实施的电子束检测，冷室内胆4的内侧壁固定安装有温度传感器10，温度传感器10对冷室内胆4内腔的温度进行实时监测传输给计算机2，计算机2的输出端口连接打印机，以便于相关操作人员对设备的监控试验，温度传感器10采用温控机构9位于定位钳座7的一侧。

弯曲机构6包括机框61、永磁电机62、推进丝杆63、滑台靠块64、限位座板65、推进滑块66、限位板67、推杆68和深沟球轴承69，机框61通过六角头螺栓固定安装在冷室外壳3的侧壁，永磁电机62固定安装在机框62的侧壁，永磁电机61采用功率为18w、转速为60r/min齿轮电机，永磁电机62的输出轴通过联轴器与推进丝杆63固定连接，推进滑块66螺纹安装在推进丝杆63上，推进滑块66在推进丝杆63上的螺纹啮合下进行推进收缩，滑台靠块64固定安装在机框61的内侧底部，推进滑块66的侧平面与滑台靠块64的表面相接触，限位座板65固定安装在滑台靠块64的顶部，限位板67固定安装在限位座板65和推进滑块66之间，限位座板65的端头与机框61的内侧壁之间留有活动距离，使得限位座板65通过限位板67对推进滑块66进行限位，避免推进滑块66过渡位移造成机构之间配合的不稳定性，推杆68的一端活动穿插在机框61的侧面并延伸至机框61的内侧与深沟球轴承69相连接，深沟球轴承69的外圈与推进滑块66的斜面相接触，推进滑块66在推进或收缩时与深沟球轴承69的轴承外圈相接触并推动，使得深沟球轴承69的外圈进行转动，大大的减小了推进滑块66与推杆68之间的推动摩擦力，保障机构之间相互配合的稳定性，在设备使用时，样片弯曲时的回复弹力通过样夹钳滑块74传递给推杆68，以保障深沟球轴承69的轴承外圈表面与推进滑块66的斜面时时接触，推杆68的另一端贯穿冷室外壳3、推进道管和冷室内胆4的侧壁并延伸至冷室内胆4的内腔，推进道管对推杆68进行伸缩保护，推杆68在机框61上的推进长度等于样夹钳滑块74在样钳滑杆78上的推进长度。

定位钳座7包括连接固定块71、钳座地板72、钳座连接靠板73、样夹钳滑块74、样钳地板75、样钳前靠板76、样夹钳固定块77、两个样钳滑杆78和限位桩79，连接固定块71固定安装在冷室内胆4的内侧壁，钳座地板72固定安装在连接固定块71的底部，钳座连接靠板73固定安装在钳座地板72的表面，推杆68延伸至冷室内胆4的一端贯穿连接固定块71和钳座连接靠板73并与样夹钳滑块74固定连接，样钳地板75固定安装在钳座地板72的表面，样钳前靠板76固定安装在样钳地板75的侧面，样夹钳固定块77固定安装在样钳前靠板76的燕尾槽内，两个样钳滑杆78的一端对称安装在样钳前靠板76的侧面，两个样钳滑杆78的另一端贯穿样夹钳固定块77和样夹钳滑块74并与钳座连接靠板73的侧面相接触，样钳滑杆78对样夹钳滑块74进行定位，使得样夹钳滑块74在被推杆68推动时在样钳地板75上进行直线运动，样夹钳滑块74和样夹钳固定块77的底部均位于样钳地板75的表面，样夹钳滑块74和样夹钳固定块77相对的表面均开设有内嵌卡槽，使得样片在通过样夹钳滑块74和样夹钳固定块77上的内嵌卡槽进行初步定位，在样夹钳滑块74进行推动时，样片进行定位挤压拱起，从而保障机构之间配合的稳定性，限位桩79固定安装在样钳地板75的表面，限位桩79位于两个样钳滑杆78之间，限位桩79对样夹钳滑块74进行限位，避免样夹钳滑块74过渡位移造成样片过渡弯折拱起损伤的情况，样夹钳固定块77和样夹钳滑块74相对设置，样夹钳固定块77和样夹钳滑块74之间组成夹钳开口对样片进行夹持定位。

电子检测机构8包括电子枪阳极前护板81、电子枪阳极后护板82、电子枪架83和电子枪放电阳极84，电子枪架83固定安装在钳座连接靠板73上，电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82之间通过连接螺钉相连接，电子枪放电阳极84安装在电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82之间，电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82通过电子枪转轴螺钉安装在钳座连接靠板73上，电子枪架83通过螺钉与电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82相连接，所述电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82的底部均开设有内凹弧形槽，电子枪阳极84嵌在电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82之间，电子枪阳极84的底部弧形施放端位于定位钳座7的上方，电子枪阳极前护板81和电子枪阳极后护板82的底部为弧形状并与电子枪放电阳极84相适配，电子枪阳极前护板81、电子枪阳极后护板82和电子枪放电阳极84组成高压电子枪，高压电子枪施放的高压电子束对弯曲样片进行重复扫描探伤，当沥青试样达到脆裂时，高压电子束穿过裂缝，对沥青试样背面的样片构成正负电极形成电流，从此计算机2取得电信息，供电处理，打印记录温度传感器10传输的脆点温度。

温控机构9包括冷风机装壳91、冷室风机92和加热管93，冷风机装壳91固定安装在冷室内胆4的内腔，冷室风机92固定安装在冷风机装壳91的内侧壁，冷风机装壳91的顶部设置有冷室封板，加热管93安装在冷风机装壳91的内侧下方，冷室风机92对冷室内胆4的内腔进行温度降低调控，加热管93对冷室内胆4的内腔进行温度升高调控，保障冷室内胆4内腔温度的逐步稳定调控，所述加热管93位于冷室风机92的下方，加热管93的加热端头贯穿冷室内胆4和冷室外壳3内侧壁并延伸至外侧，加热管93可采用功率为300w的电加热管，加热管93表面加热温度为500℃，采用热平衡方式加热。

计算机2与弯曲机构6、电子检测机构8和温控机构9之间的连接关系均为电性连接，计算机2可以控制弯曲机构6、电子检测机构8和温控机构9的开关及运行状态。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

工作原理：在设备使用时，将涂有沥青试样的样片定位在样夹钳固定块77和样夹钳滑块74之间，使得样片进行定位，将隔温上盖盖上，通过计算机2通过温控机构9调节冷室内胆4内的温度，排除冷室内胆4内的不良温度，恒温止25℃(3～5min)然后即刻点击试验，温度传感器10对冷室内胆4内的温度进行实时监测并传输，计算机2启动高压电子枪和弯曲机构6，弯曲机构6由永磁电机62通过联轴器带动推进丝杆63转动，推进丝杆63带动推进滑块66，进行直线运动，使得推进滑块66通过推杆68顶动样样夹钳滑块74，由旋转运动转为直线运动，重复动作，作周期性弯曲，完全机械动作，高压电子枪上的电子枪放电阳极84施放高压电子束，当弯曲机构6每12秒钟弯曲上拱时，高压电子枪施放高压电子束(4000v，0.25ma)对样片上的沥青样冻层实施扫描探伤，每次弯曲重复扫描探伤，当沥青试样达到脆裂时，电子束穿过裂缝，对样背面的样片构成正负电极，形成电流，从此计算机2取得电信息，供电处理，打印记录温度传感器10传输的脆点温度，冷室内胆4内的温度恒速下降1℃/min，达到起始温度(预置脆点前10℃)弯曲机构6开始弯曲；一分钟弯曲一次，12秒弯曲，12秒退平，36秒待时，下一分钟弯曲，重复动作成周期性，弯曲的速率，12秒弯曲样夹钳开口缩短3.5mm(样片弯曲上拱弦缩短3.5mm)同时在12秒弯曲上拱时，高压电子枪对样片表面的沥青薄膜放电探伤，随着浴温恒速递减样沥青薄膜一旦开裂，电子扫描探伤，即刻输出信息，仪器打印机即刻打印脆点结果，整体试验完全自动，操作无需操作人员干预，极大地提高执行的精度和试验的要求，完全符合t0613-1993沥青脆点规则，试验过程中可通过观察窗5对冷室内胆4内腔的样片进行实时观察。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。