瀝青軟化點測試儀是用于測定道路石油瀝青、煤瀝青、液體石油瀝青及乳化瀝青蒸發殘留物等材料軟化點的專用儀器,其核心原理基于環球法,即通過測量鋼球在瀝青試樣中下沉25.4mm時的溫度來判定軟化點。該儀器在公路建設、石油化工及科研機構中應用廣泛,是評估瀝青高溫性能與穩定性的關鍵工具。
1、加熱浴槽
功能:容納加熱介質,為瀝青試樣提供均勻、可控的加熱環境。
材質:通常為耐熱玻璃(如硼硅酸鹽玻璃)或不銹鋼制成的燒杯,容量一般為800mL或1000mL。
加熱介質:
水:適用于軟化點低于80°C的瀝青樣品(如道路石油瀝青)。
甘油(丙三醇)或硅油:適用于軟化點高于80°C的樣品(如煤焦油瀝青、改性瀝青),以避免水沸騰。
特點:透明設計便于觀察內部試驗過程。
2、加熱源與溫控系統
功能:提供穩定熱源,并精確控制加熱速率。
加熱方式:
電加熱板:最常見,通過底部加熱浴槽。
電磁加熱(部分高d型號)。
溫控系統:
溫度傳感器:鉑電阻(Pt100)或熱電偶,實時監測介質溫度。
溫控器/控制器:設定和調節加熱功率,確保加熱速率符合標準要求(起始溫度5°C±0.5°C,以5°C/min的速率勻速升溫)。
PID控制算法:實現高精度溫度控制,減少波動。
3、支架與定位裝置
功能:固定環球組件,并確保其在浴槽中的正確位置。
結構:
金屬支架(如不銹鋼),穩固地架設在浴槽上方。
可調節的夾具或橫桿,用于懸掛金屬環。
確保兩個試樣環處于同一水平面,且距浴槽底部和內壁保持標準距離(通常25mm)。
4、試樣環
功能:用于成型和承載瀝青試樣。
材質:黃銅或不銹鋼。
尺寸:標準環形模具,外徑20mm,內徑14mm,高6.4mm(ASTM/GB標準)。
數量:通常一次可測試兩個平行樣,提高結果可靠性。
5、鋼球
功能:放置在瀝青試樣表面,作為負載,促使軟化的瀝青在重力作用下下垂。
材質:不銹鋼球。
直徑:9.5mm。
重量:3.50g±0.05g。
6、鋼球定位器
功能:在測試開始時,將鋼球準確地放置在試樣環中央的瀝青表面上,并在加熱初期保持其位置,防止偏移。
結構:一個帶有導槽或夾持結構的輔助裝置,測試開始后需手動或自動移除。
7、終點檢測系統
功能:判斷軟化點到達的時刻——即瀝青包裹鋼球下垂至與底板接觸的瞬間。
類型:
手動型:
配備一個帶刻度的金屬底板或環形支架,位于試樣環正下方25mm處。
操作者通過肉眼觀察,當瀝青-鋼球組合下垂接觸到下限板時,立即讀取溫度計示值。
自動型(現代主流設備):
配備光電傳感器或位移傳感器。
當鋼球下落至預設位置(如25mm)時,傳感器自動檢測到信號,觸發系統記錄此時的溫度作為軟化點。
大大提高了測試的客觀性和重復性。
8、溫度測量系統
功能:精確測量加熱介質的溫度。
部件:
溫度計:
手動型:使用標準玻璃水銀溫度計或酒精溫度計,分度值0.5°C,需垂直懸掛,水銀球與試樣環底部齊平。
自動型:集成高精度數字溫度傳感器(Pt100),直接接入控制系統,自動采集和顯示溫度。
溫度顯示儀表:數字顯示屏,實時顯示當前溫度和最終軟化點。
9、攪拌裝置(可選但推薦)
功能:使加熱介質(水或甘油)溫度分布均勻,避免局部過熱。
結構:小型磁力攪拌器或機械攪拌槳,置于浴槽內。
