本文上海昌吉介紹一款石油瀝青恒溫水浴的設(shè)計，石油瀝青應(yīng)用于道路、建筑、防水防潮等領(lǐng)域，為了確保石油瀝青的質(zhì)量，需要對石油瀝青進(jìn)行針入度、延度和軟化點測試。這三個的測試需要在規(guī)定的溫度和規(guī)定的時間下進(jìn)行測試。我們根據(jù)測試的水溫控制精度和測試時間的條件，研制該款瀝青恒溫水浴測試裝置。
1 技術(shù)設(shè)計要求
在做瀝青針入度和瀝青延度測試時，水箱容量不少于10L ，控溫精度為25±0.1℃ 。水中應(yīng)設(shè)有一帶孔的擱板，位于水面下不少于100mm ，距水浴箱底不得少于50mm 處。水溫在控制精度的范圍內(nèi)，保持時間不少于30min。在做軟化測試時，試樣及試樣底板置于控溫精度為5±0.5℃的水浴箱中，水溫在控制精度的范圍內(nèi)，保持時間不少于15min。
2 技術(shù)方案與思路分析
根據(jù)技術(shù)要求設(shè)計方案為: 在滿足測試要求的前提下，運行安全可靠、物美價廉、力求設(shè)備簡單，移動方便、清洗保養(yǎng)便利、且一次性投資小，使用時間長，還要考慮以后技術(shù)優(yōu)化，留一定的余量和位置。因此，設(shè)計了兩個水箱，利用加熱系統(tǒng)或者制冷系統(tǒng)來對其中的一個水箱的水溫進(jìn)行加熱或者制冷，通過循環(huán)水泵將第一個水箱的能量傳遞給第二個水箱，將第一個水箱作為冷源或者熱源的儲能水箱，第二個水箱是實驗測試需要的恒溫水浴箱，工作原理圖如圖 1 所示:
圖 1 恒溫水浴箱的原理設(shè)計
整套裝置包括有制冷系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、智能數(shù)字溫度間接控制系統(tǒng)等組成。并要滿足境溫度以及試件溫度對水浴箱溫差造成的影響，而且要實現(xiàn)全自動對循環(huán)水泵控制，保持水浴箱溫度恒定設(shè)定溫度范圍內(nèi)。
3 研發(fā)過程分析
3.1外觀設(shè)計要求
瀝青實驗過程中可能產(chǎn)生腐蝕物，因此，水浴箱采用不銹鋼材質(zhì)304，便于清洗管理。根據(jù)要求，水箱容量為10L左右，水箱的高度不小于150mm，水浴箱的進(jìn)水口高于150mm，口徑為40mm，以及要防止水溢出水箱選擇了水箱的容量為:長200mm× 寬 300mm×高250mm=15L。保溫材料為100mm的粘貼型聚氨酯保溫材料，其使用方便并且傳熱系數(shù)小，用于粘貼在水箱的不銹鋼外壁，并用鋁箔夾筋貼面，可以更好的隔絕空氣與水浴箱的不銹鋼面接觸，避免冷凝露水的產(chǎn)生。
3.2 熱負(fù)荷計算分析
當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度相差越小的時候，環(huán)境溫度對水浴箱的負(fù)荷也就越小，幾乎可以忽略不計，所以制冷系統(tǒng)的制冷量和加熱系統(tǒng)的制熱量決定水浴箱內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定溫度的速度，在制冷量越大的情況下，水浴箱內(nèi)的水溫降得越快; 制熱量越大的情況下，水浴箱的水溫升得越快。所以制冷系統(tǒng)制冷量的大小和加熱系統(tǒng)的制熱量的大小只與時間的長短有關(guān)。
4 結(jié) 語
該設(shè)備的溫度控制精確度已通過廣東省計量局測試驗認(rèn)證，取得了國家發(fā)明專利，性能穩(wěn)定、反饋良好。但設(shè)備在設(shè)計制作時間比較緊迫，各方考慮欠缺，在制冷系統(tǒng)的選擇上，可以考慮蓄冷技術(shù)應(yīng)用，通過電磁閥轉(zhuǎn)換，利用制冷系統(tǒng)冷凝器的熱量回收，但是這樣將會形成三個水浴箱，一個是儲藏冷量的水浴箱，一個是儲藏?zé)崃康?/span>浴箱，減少加熱管裝置，通過水泵對目標(biāo)的水浴箱的水溫進(jìn)行控制，將為新一代產(chǎn)品提供借鑒。
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