本文上海昌吉介紹一款石油瀝青恒溫水浴的設(shè)計(jì)，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(duì)石油瀝青進(jìn)行針入度、延度和軟化點(diǎn)測(cè)試。這三個(gè)的測(cè)試需要在規(guī)定的溫度和規(guī)定的時(shí)間下進(jìn)行測(cè)試。我們根據(jù)測(cè)試的水溫控制精度和測(cè)試時(shí)間的條件，研制該款瀝青恒溫水浴測(cè)試裝置。
1 技術(shù)設(shè)計(jì)要求
在做瀝青針入度和瀝青延度測(cè)試時(shí)，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(shí)間不少于30min。在做軟化測(cè)試時(shí)，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(shí)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(jì)方案為: 在滿(mǎn)足測(cè)試要求的前提下，運(yùn)行安全可靠、物美價(jià)廉、力求設(shè)備簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便、清洗保養(yǎng)便利、且一次性投資小，使用時(shí)間長(zhǎng)，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(jì)了兩個(gè)水箱，利用加熱系統(tǒng)或者制冷系統(tǒng)來(lái)對(duì)其中的一個(gè)水箱的水溫進(jìn)行加熱或者制冷，通過(guò)循環(huán)水泵將第一個(gè)水箱的能量傳遞給第二個(gè)水箱，將第一個(gè)水箱作為冷源或者熱源的儲(chǔ)能水箱，第二個(gè)水箱是實(shí)驗(yàn)測(cè)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(jì)
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(mǎn)足境溫度以及試件溫度對(duì)水浴箱溫差造成的影響，而且要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)對(duì)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(guò)程分析
3.1外觀設(shè)計(jì)要求
瀝青實(shí)驗(yàn)過(guò)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(zhǎng)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(jì)算分析
當(dāng)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度相差越小的時(shí)候，環(huán)境溫度對(duì)水浴箱的負(fù)荷也就越小，幾乎可以忽略不計(jì)，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(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。
4 結(jié) 語(yǔ)
該設(shè)備的溫度控制精確度已通過(guò)廣東省計(jì)量局測(cè)試驗(yàn)認(rèn)證，取得了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，性能穩(wěn)定、反饋良好。但設(shè)備在設(shè)計(jì)制作時(shí)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(guò)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(huì)形成三個(gè)水浴箱，一個(gè)是儲(chǔ)藏冷量的水浴箱，一個(gè)是儲(chǔ)藏?zé)崃康?/span>浴箱，減少加熱管裝置，通過(guò)水泵對(duì)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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