沥青软化点测试仪是用于测定道路石油沥青、煤沥青、液体石油沥青及乳化沥青蒸发残留物等材料软化点的专用仪器,其核心原理基于环球法,即通过测量钢球在沥青试样中下沉25.4mm时的温度来判定软化点。该仪器在公路建设、石油化工及科研机构中应用广泛,是评估沥青高温性能与稳定性的关键工具。
1、加热浴槽
功能:容纳加热介质,为沥青试样提供均匀、可控的加热环境。
材质:通常为耐热玻璃(如硼硅酸盐玻璃)或不锈钢制成的烧杯,容量一般为800mL或1000mL。
加热介质:
水:适用于软化点低于80°C的沥青样品(如道路石油沥青)。
甘油(丙三醇)或硅油:适用于软化点高于80°C的样品(如煤焦油沥青、改性沥青),以避免水沸腾。
特点:透明设计便于观察内部试验过程。
2、加热源与温控系统
功能:提供稳定热源,并精确控制加热速率。
加热方式:
电加热板:最常见,通过底部加热浴槽。
电磁加热(部分高d型号)。
温控系统:
温度传感器:铂电阻(Pt100)或热电偶,实时监测介质温度。
温控器/控制器:设定和调节加热功率,确保加热速率符合标准要求(起始温度5°C±0.5°C,以5°C/min的速率匀速升温)。
PID控制算法:实现高精度温度控制,减少波动。
3、支架与定位装置
功能:固定环球组件,并确保其在浴槽中的正确位置。
结构:
金属支架(如不锈钢),稳固地架设在浴槽上方。
可调节的夹具或横杆,用于悬挂金属环。
确保两个试样环处于同一水平面,且距浴槽底部和内壁保持标准距离(通常25mm)。
4、试样环
功能:用于成型和承载沥青试样。
材质:黄铜或不锈钢。
尺寸:标准环形模具,外径20mm,内径14mm,高6.4mm(ASTM/GB标准)。
数量:通常一次可测试两个平行样,提高结果可靠性。
5、钢球
功能:放置在沥青试样表面,作为负载,促使软化的沥青在重力作用下下垂。
材质:不锈钢球。
直径:9.5mm。
重量:3.50g±0.05g。
6、钢球定位器
功能:在测试开始时,将钢球准确地放置在试样环中央的沥青表面上,并在加热初期保持其位置,防止偏移。
结构:一个带有导槽或夹持结构的辅助装置,测试开始后需手动或自动移除。
7、终点检测系统
功能:判断软化点到达的时刻——即沥青包裹钢球下垂至与底板接触的瞬间。
类型:
手动型:
配备一个带刻度的金属底板或环形支架,位于试样环正下方25mm处。
操作者通过肉眼观察,当沥青-钢球组合下垂接触到下限板时,立即读取温度计示值。
自动型(现代主流设备):
配备光电传感器或位移传感器。
当钢球下落至预设位置(如25mm)时,传感器自动检测到信号,触发系统记录此时的温度作为软化点。
大大提高了测试的客观性和重复性。
8、温度测量系统
功能:精确测量加热介质的温度。
部件:
温度计:
手动型:使用标准玻璃水银温度计或酒精温度计,分度值0.5°C,需垂直悬挂,水银球与试样环底部齐平。
自动型:集成高精度数字温度传感器(Pt100),直接接入控制系统,自动采集和显示温度。
温度显示仪表:数字显示屏,实时显示当前温度和最终软化点。
9、搅拌装置(可选但推荐)
功能:使加热介质(水或甘油)温度分布均匀,避免局部过热。
结构:小型磁力搅拌器或机械搅拌桨,置于浴槽内。
