一種足尺路面加熱系統(tǒng)、足尺路面試驗(yàn)機(jī)及足尺路面加熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及足尺試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種足尺路面加熱系統(tǒng)、足尺路面試驗(yàn)機(jī)及足尺路面加熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]足尺即試驗(yàn)對(duì)象的大小尺寸與實(shí)際對(duì)象一致，能真實(shí)、直觀的反映所試驗(yàn)對(duì)象的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)。目前在足尺路面加速加載試驗(yàn)區(qū)(20mXlm)中，為了完成特定溫度下瀝青路面的力學(xué)性能與破壞極限的測(cè)試，需要對(duì)試驗(yàn)區(qū)瀝青路面模擬穩(wěn)定的溫度環(huán)境，以減少實(shí)際自然環(huán)境條件復(fù)雜多變而影響試驗(yàn)結(jié)果。現(xiàn)有的足尺路面加熱系統(tǒng)采用固定式加熱方式，對(duì)于目前使用整體固定式加熱裝置，主要存在以下四個(gè)缺點(diǎn):
[0003]1、使用壽命短，可靠性差
[0004]現(xiàn)有的足尺路面加熱系統(tǒng)采用固定式加熱方式。此種加熱方式由于足尺路面加速加載試驗(yàn)設(shè)備長期置于戶外，加熱裝置加熱或不加熱同樣長期受主機(jī)振動(dòng)影響和環(huán)境侵蝕影響，從而加速加熱裝置的老化和斷裂，縮短了它的使用壽命，降低了它的使用可靠性差。
[0005]2、整體路面加熱，溫度控制不靈活
[0006]由于整個(gè)路面加熱區(qū)采用整體方式進(jìn)行加熱，而不能根據(jù)不同的路段路面溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此無法對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)的足尺路面溫度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、靈活的控制。
[0007]3、熱能損耗高，不節(jié)能
[0008]由于足尺路面加熱系統(tǒng)是在野外實(shí)驗(yàn)區(qū)路面上進(jìn)行模擬加熱試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)區(qū)受到加速加載桁車運(yùn)動(dòng)影響和周圍環(huán)境風(fēng)及溫度的影響，加熱板輻射的部分熱能會(huì)被流動(dòng)的空氣帶走，因此需要消耗更多的電能，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。
[0009]4、長期使用存在安全隱患
[0010]由于加熱系統(tǒng)采用380V交流供電，加熱裝置內(nèi)部電加熱絲因長期振動(dòng)等因素，容易造破損或老化而發(fā)生漏電、短路等問題，使用存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提出一種足尺路面加熱系統(tǒng)，能夠?qū)φ麄€(gè)路面的加熱區(qū)進(jìn)行加熱，滿足足尺路面試驗(yàn)所需溫度；且能夠靈活的對(duì)足尺路面溫度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、靈活的控制。
[0012]本發(fā)明還提出了一種足尺路面試驗(yàn)機(jī)，能夠快速安裝拆卸足尺路面加熱系統(tǒng)，延長加熱系統(tǒng)的使用壽命。
[0013]本發(fā)明提出的一種足尺路面的加熱方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)足尺路面的快速加熱及對(duì)足尺路面進(jìn)行溫度控制。
[0014]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0015]一種足尺路面加熱系統(tǒng)，包括:加熱車、熱電偶測(cè)溫傳感器、配電箱、數(shù)據(jù)匯集箱及工控機(jī)，所述加熱車包括車架、控制箱及加熱裝置，所述控制箱置于車架上，所述加熱裝置置于車架的一側(cè)；所述配電箱與控制箱電連且為其提供電源；所述熱電偶測(cè)溫傳感器與控制箱電連，用于獲取加熱足尺路面的溫度；所述數(shù)據(jù)匯集箱分別與工控機(jī)、控制箱電連，用于將控制箱反饋的溫度信號(hào)進(jìn)行處理并傳送給工控機(jī)，同時(shí)將工控機(jī)反饋的信號(hào)傳遞給控制箱。
[0016]作為優(yōu)選，所述加熱車的車架位于加熱裝置一側(cè)還設(shè)有隔熱簾盒，所述隔熱簾盒內(nèi)設(shè)有伸縮式隔熱簾，所述隔熱簾盒、隔熱簾置于加熱裝置的下方。
[0017]作為優(yōu)選，所述車架與隔熱簾盒同一側(cè)還設(shè)有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器用于測(cè)量路表面溫度，所述遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器位于隔熱簾盒下側(cè)，所述隔熱簾上開有孔洞能夠保證遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器測(cè)量路表面溫度。
[0018]作為優(yōu)選，所述控制箱包括電源開關(guān)、可控硅模塊、溫控器、加熱開關(guān)，所述遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器和熱電偶測(cè)溫傳感器通過數(shù)據(jù)線插頭與溫控器電連；所述溫控器通過數(shù)據(jù)輸出接口與數(shù)據(jù)匯集箱電連；所述配電箱通過電源插頭為控制器配電。
[0019]作為優(yōu)選，所述車架包括桁架，所述桁架設(shè)有兩個(gè)前滾輪及兩個(gè)后滾輪用于與足尺路面試驗(yàn)機(jī)桁車連接，所述前滾輪及后滾輪分別設(shè)于上桁架的前后。
[0020]作為優(yōu)選，所述車架的下方還設(shè)有行走輪方便移動(dòng)加熱車。
[0021]作為優(yōu)選，所述加熱裝置為遠(yuǎn)紅外輻射加熱板，所述遠(yuǎn)紅外輻射加熱板相對(duì)車架傾斜一定的角度。
[0022]作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)匯集箱與工控機(jī)通過RS485通訊接口進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)傳輸。
[0023]一種足尺路面試驗(yàn)機(jī)，所述足尺路面試驗(yàn)機(jī)具有上述所述的足尺路面加熱系統(tǒng)，所述足尺路面加熱系統(tǒng)數(shù)量不少于兩個(gè)，且分別安裝在足尺路面試驗(yàn)機(jī)的兩側(cè)，所述足尺路面試驗(yàn)機(jī)包括桁車，桁車下方設(shè)有機(jī)架，所述機(jī)架下方固設(shè)有固定架，所述固定架一端開有U型槽，另一端下側(cè)開有L型槽，所述U型槽與L型槽分別與后滾輪及前滾輪相配合用于將所述足尺路面加熱系統(tǒng)的加熱車安裝于足尺路面試驗(yàn)機(jī)上。
[0024]一種足尺路面加熱方法，該方法采用上述所述的足尺路面試驗(yàn)機(jī)，所述方法包括以下步驟:
[0025]安裝設(shè)備，在足尺路面試驗(yàn)機(jī)的機(jī)架下方安裝加熱車，并將與加熱車電連的熱電偶測(cè)溫傳感器置于路面下方，并通過溫控器設(shè)置溫度高限值與溫度低限值；
[0026]對(duì)路面快速加熱，加熱裝置通電工作；
[0027]溫度檢測(cè)，通過遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器和路面下熱電偶傳感器進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器和路面下熱電偶測(cè)溫傳感器將測(cè)得的溫度傳遞給溫控器，溫控器將該溫度與預(yù)先設(shè)定的溫度低限值及溫度高限值比較來控制加熱板升降溫度。
[0028]本發(fā)明有益效果:
[0029]1、本發(fā)明通過工控機(jī)控制加熱系統(tǒng)，熱電偶測(cè)溫傳感器測(cè)試路面溫度，其能夠?qū)φ麄€(gè)路面的加熱區(qū)進(jìn)行加熱，滿足足尺路面試驗(yàn)所需溫度；且能夠靈活的對(duì)足尺路面溫度實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、靈活的控制。
[0030]2、所述隔熱簾盒內(nèi)設(shè)有伸縮式隔熱簾，隔熱簾能夠?qū)訜崧访媾c非加熱路面溫度起一定的隔絕作用，能夠防止加熱裝置的部分熱能隨空氣流動(dòng)被帶走，符合節(jié)能環(huán)保要求。
[0031]3、由于加熱車結(jié)構(gòu)簡單，且車架下方設(shè)有行走輪，能夠方便轉(zhuǎn)移加熱車，進(jìn)而能夠防止加熱系統(tǒng)受主機(jī)振動(dòng)和環(huán)境侵蝕的影響，減慢加熱系統(tǒng)的老化和斷裂速度，提高其使用壽命和可靠性。
[0032]4、本發(fā)明提出的一種足尺路面試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)機(jī)架的固定架上開有槽與加熱系統(tǒng)的車架上的兩滾輪相配合，能夠?qū)崿F(xiàn)快速安裝、拆卸加熱車。
[0033]5、本發(fā)明提出的一種加熱足尺路面的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)足尺路面的快速加熱及對(duì)足尺路面進(jìn)行溫度控制。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的足尺路面加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的加熱車的左視圖；
[0036]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的加熱車的后視圖；
[0037]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的足尺路面試驗(yàn)機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的帶有足尺路面加熱系統(tǒng)的足尺路面試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的加熱車與足尺路面試驗(yàn)機(jī)機(jī)架安裝示意圖。
[0040]圖中:
[0041]1、機(jī)架；2、固定架；3、桁架；4、加熱車；5、控制箱；6、加熱裝置；7、隔熱簾盒；8、隔熱簾；9、遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器；10、行走輪；11、后滾輪；12、前滾輪；13、足尺路面；14、熱電偶測(cè)溫傳感器；15、配電箱；16、數(shù)據(jù)匯集箱；17、工控機(jī)；21、U型槽；22、L型槽；41、車架；51、電源開關(guān)；52、可控娃模塊；53、電源插頭；54、溫控器；55、加熱開關(guān)；56、數(shù)據(jù)輸出接口 ；57、數(shù)據(jù)線插頭。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0043]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種足尺路面加熱系統(tǒng)用于加熱足尺試驗(yàn)的路面，其包括:加熱車4、熱電偶測(cè)溫傳感器14、配電箱15、數(shù)據(jù)匯集箱16及工控機(jī)17，所述加熱車4包括車架41、控制箱5及加熱裝置6，所述控制箱5置于車架41上，所述加熱裝置6置于車架的一側(cè)用以加熱路面；所述配電箱15與控制箱5電連且為其提供電源，所述配電箱；所述熱電偶測(cè)溫傳感器14與控制箱5電連，用于獲取加熱足尺路面的溫度；所述數(shù)據(jù)匯集箱16分別與工控機(jī)17、控制箱5電連；數(shù)據(jù)匯集箱16用于將控制箱5反饋的溫度信號(hào)進(jìn)行處理并傳送給工控機(jī)17，同時(shí)將工控機(jī)17反饋的信號(hào)傳遞給控制箱5，作為優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)匯集箱16與工控機(jī)17通過RS485通訊接口進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)傳輸。
[0044]為了能夠減少熱損失，如圖2所示，所述加熱車4的車架41位于加熱裝置6 —側(cè)設(shè)有隔熱簾盒7，所述隔熱簾盒7內(nèi)設(shè)有伸縮式隔熱簾8，所述隔熱簾盒7、隔熱簾8置于加熱裝置6的下方，當(dāng)使用時(shí)將伸縮式隔熱簾8拉至車架底部即可，能夠減少熱損失進(jìn)而節(jié)約能源。
[0045]所述車架41與隔熱簾盒7同一側(cè)還設(shè)有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器9用于測(cè)量路表面溫度，所述遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器9位于隔熱簾盒7下側(cè)，所述隔熱簾8上開有孔洞能夠保證遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器9測(cè)量路表面溫度。如圖3所示，于本實(shí)施方式中，作為優(yōu)選方案，所述控制箱5包括電源開關(guān)51、可控娃模塊52、溫控器54、加熱開關(guān)55，所述遠(yuǎn)紅外測(cè)溫傳感器9和熱電偶測(cè)溫傳感器14通過數(shù)