一、引言
軟化點(diǎn)儀 EX - 820 是用于測(cè)定瀝青等材料軟化點(diǎn)的重要儀器,軟化點(diǎn)作為衡量材料溫度穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo),對(duì)于道路工程、建筑材料等領(lǐng)域的材料性能評(píng)估具有重要意義。本手冊(cè)旨在為用戶提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的操作指南,確保儀器的正確使用與維護(hù),以獲得可靠的測(cè)試結(jié)果。
二、儀器概述
(一)工作原理
軟化點(diǎn)儀 EX - 820 通常依據(jù)環(huán)球法進(jìn)行工作。將瀝青試樣注入黃銅環(huán)內(nèi),放置在支撐板上,在規(guī)定的升溫速率下,以甘油或水作為加熱介質(zhì),對(duì)試樣進(jìn)行加熱。當(dāng)瀝青軟化到一定程度,包裹在瀝青中的鋼球下落規(guī)定距離時(shí),此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度即為瀝青的軟化點(diǎn)。這種方法模擬了材料在實(shí)際使用中隨著溫度升高而逐漸變軟的過(guò)程,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)條件,能夠準(zhǔn)確地測(cè)定材料的軟化點(diǎn)247。
(二)儀器結(jié)構(gòu)
加熱系統(tǒng):采用高精度的加熱元件,能夠按照設(shè)定的升溫速率對(duì)加熱介質(zhì)進(jìn)行均勻加熱,確保試驗(yàn)過(guò)程中溫度的穩(wěn)定上升。一般具備功率調(diào)節(jié)功能,以滿足不同測(cè)試要求下對(duì)升溫速率的精確控制。
溫度測(cè)量系統(tǒng):配備高精度的溫度傳感器,可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量加熱介質(zhì)的溫度,并將溫度信號(hào)傳輸至顯示與控制系統(tǒng)。溫度顯示通常具備高分辨率,能夠精確到小數(shù)點(diǎn)后一位,以滿足試驗(yàn)對(duì)溫度測(cè)量精度的要求。
鋼球定位與下落裝置:包含兩個(gè)黃銅環(huán)以及配套的鋼球,鋼球放置在試樣上,當(dāng)試樣軟化時(shí),鋼球會(huì)在重力作用下下落。下落距離通過(guò)特定的裝置進(jìn)行精確測(cè)量,一般為 25mm,當(dāng)鋼球下落至該距離時(shí),對(duì)應(yīng)的溫度即為軟化點(diǎn)。
顯示與控制系統(tǒng):該部分集成了溫度顯示、升溫速率設(shè)定、試驗(yàn)啟動(dòng)與停止等控制功能。通常采用液晶顯示屏,操作界面簡(jiǎn)潔明了,方便用戶進(jìn)行參數(shù)設(shè)置與試驗(yàn)操作。
三、儀器安裝與調(diào)試
(一)安裝環(huán)境要求
溫度與濕度:儀器應(yīng)安裝在溫度相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中,建議溫度范圍為 15℃ - 35℃。濕度對(duì)儀器的電子元件和金屬部件可能產(chǎn)生影響,相對(duì)濕度應(yīng)保持在 20% - 80% 之間,避免在潮濕或高濕度環(huán)境下使用,以防儀器受潮損壞。
電源:確保提供穩(wěn)定的電源,電壓應(yīng)符合儀器的額定輸入電壓要求,一般為 220V±10%,50Hz。建議使用帶有接地保護(hù)的插座,以保障操作人員的安全和儀器的正常運(yùn)行。
放置位置:選擇平穩(wěn)、堅(jiān)固的工作臺(tái)面放置儀器,避免儀器在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生震動(dòng),影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),應(yīng)避免儀器受到陽(yáng)光直射、強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾以及腐蝕性氣體的侵蝕。
(二)安裝步驟
將儀器放置在選定的工作臺(tái)上,確保儀器水平放置,可通過(guò)調(diào)節(jié)儀器底部的水平調(diào)節(jié)腳來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用水平儀進(jìn)行檢測(cè),使儀器在各個(gè)方向上均處于水平狀態(tài)。
連接電源,將儀器的電源線插頭插入帶有接地保護(hù)的插座。在接通電源前,應(yīng)確保儀器的電源開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。
安裝加熱介質(zhì)容器,一般軟化點(diǎn)儀配備有專門(mén)的加熱浴槽,將浴槽安裝在加熱系統(tǒng)上,并確保安裝牢固,無(wú)泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
安裝溫度傳感器,將溫度傳感器插入加熱介質(zhì)中,確保傳感器的探頭能夠充分接觸介質(zhì),以準(zhǔn)確測(cè)量溫度。同時(shí),注意傳感器的安裝位置,避免與加熱元件或其他部件發(fā)生碰撞。
安裝鋼球定位與下落裝置,將黃銅環(huán)放置在支撐板上,確保其位置準(zhǔn)確無(wú)誤。然后將鋼球放置在黃銅環(huán)內(nèi)的試樣上,注意鋼球應(yīng)放置平穩(wěn),無(wú)傾斜或晃動(dòng)。
(三)調(diào)試
溫度校準(zhǔn):接通電源,打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān),待儀器預(yù)熱 10 - 15 分鐘后,進(jìn)行溫度校準(zhǔn)。使用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)量加熱介質(zhì)的實(shí)際溫度,并與儀器顯示的溫度進(jìn)行對(duì)比。若存在偏差,可根據(jù)儀器的操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行溫度校準(zhǔn)操作,一般通過(guò)調(diào)整溫度補(bǔ)償參數(shù)來(lái)使儀器顯示溫度與實(shí)際溫度相符。
升溫速率調(diào)試:設(shè)定升溫速率為規(guī)定值,如 5℃/min,啟動(dòng)加熱系統(tǒng),觀察加熱介質(zhì)的溫度上升情況。使用秒表記錄溫度從某一初始值上升到一定溫度范圍所需的時(shí)間,根據(jù)公式計(jì)算實(shí)際升溫速率。若實(shí)際升溫速率與設(shè)定值存在偏差,可通過(guò)調(diào)節(jié)加熱系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)旋鈕或在控制系統(tǒng)中調(diào)整相關(guān)參數(shù),直至實(shí)際升溫速率符合規(guī)定要求。
鋼球下落裝置調(diào)試:在不放置試樣的情況下,啟動(dòng)儀器,觀察鋼球在黃銅環(huán)內(nèi)的放置情況以及下落過(guò)程是否順暢。確保鋼球在下落過(guò)程中不會(huì)受到任何阻礙,且下落距離能夠準(zhǔn)確測(cè)量。若發(fā)現(xiàn)鋼球下落異常,應(yīng)檢查黃銅環(huán)的安裝是否正確、鋼球是否有損壞或變形等情況,并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或更換。
四、操作步驟
(一)試驗(yàn)準(zhǔn)備
試樣制備:根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,選取具有代表性的瀝青樣品。將瀝青樣品加熱至能充分流動(dòng)的狀態(tài),一般加熱溫度不宜過(guò)高,以免瀝青老化。使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邔⒓訜岷蟮臑r青緩慢注入黃銅環(huán)內(nèi),使瀝青試樣充滿黃銅環(huán),且表面平整。在注入過(guò)程中,應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡。注入完成后,將黃銅環(huán)放置在室溫下冷卻一定時(shí)間,然后放入規(guī)定溫度的恒溫浴中冷卻,如 15℃ - 20℃的水中冷卻 15 - 20 分鐘,使試樣達(dá)到規(guī)定的冷卻狀態(tài)。
儀器準(zhǔn)備:檢查儀器的各個(gè)部件是否安裝正確,連接是否牢固。確保加熱介質(zhì)的液位符合要求,一般應(yīng)高于試樣一定高度,以保證加熱均勻。打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān),預(yù)熱儀器 10 - 15 分鐘,使儀器達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備好試驗(yàn)所需的鋼球、溫度計(jì)、鑷子等工具。鋼球應(yīng)保持清潔、無(wú)銹蝕,使用前可使用酒精或其他合適的溶劑進(jìn)行清洗,然后用干凈的布擦干。
(二)試驗(yàn)過(guò)程
放置試樣:使用鑷子將冷卻后的黃銅環(huán)從恒溫浴中取出,輕輕放置在儀器的支撐板上,確保黃銅環(huán)的位置準(zhǔn)確無(wú)誤。然后將鋼球小心地放置在黃銅環(huán)內(nèi)的瀝青試樣上,注意鋼球應(yīng)放置在試樣的中心位置,且與試樣表面充分接觸。
設(shè)置參數(shù):在儀器的顯示與控制系統(tǒng)上,設(shè)置升溫速率為規(guī)定值,一般為 5℃/min。同時(shí),設(shè)置試驗(yàn)的起始溫度和終止溫度范圍,起始溫度一般應(yīng)低于預(yù)計(jì)軟化點(diǎn) 30℃左右,終止溫度應(yīng)高于預(yù)計(jì)軟化點(diǎn) 20℃ - 30℃。設(shè)置完成后,確認(rèn)參數(shù)無(wú)誤。
啟動(dòng)試驗(yàn):按下儀器的啟動(dòng)按鈕,加熱系統(tǒng)開(kāi)始按照設(shè)定的升溫速率對(duì)加熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量加熱介質(zhì)的溫度,并將溫度信號(hào)傳輸至顯示與控制系統(tǒng),顯示屏上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度。在試驗(yàn)過(guò)程中,操作人員應(yīng)密切觀察鋼球的下落情況和溫度變化。
記錄數(shù)據(jù):當(dāng)鋼球下落至規(guī)定距離(一般為 25mm)時(shí),儀器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)并記錄此時(shí)的溫度,該溫度即為瀝青試樣的軟化點(diǎn)。操作人員應(yīng)及時(shí)記錄該溫度值,并在試驗(yàn)報(bào)告中注明試驗(yàn)編號(hào)、試樣名稱、試驗(yàn)日期等相關(guān)信息。
(三)試驗(yàn)結(jié)束
停止加熱:試驗(yàn)結(jié)束后,按下儀器的停止按鈕,加熱系統(tǒng)停止工作。關(guān)閉儀器電源開(kāi)關(guān),切斷電源。
清理儀器:待加熱介質(zhì)冷卻后,將其排放到指定的容器中進(jìn)行妥善處理。使用鑷子取出黃銅環(huán)和鋼球,將黃銅環(huán)內(nèi)的殘留瀝青清理干凈,可使用適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行清洗,然后用清水沖洗干凈并晾干。鋼球同樣用酒精或其他合適的溶劑清洗干凈,擦干后妥善保存。清理儀器表面的污漬和水漬,保持儀器的清潔。
數(shù)據(jù)整理與報(bào)告:對(duì)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果整理成規(guī)范的試驗(yàn)報(bào)告,報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括試樣信息、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)結(jié)果等詳細(xì)信息,以便為后續(xù)的材料性能評(píng)估和工程應(yīng)用提供可靠依據(jù)。
五、維護(hù)與保養(yǎng)
(一)日常維護(hù)
清潔:每次試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)清理儀器表面的污漬和水漬,保持儀器外觀的清潔。定期清理加熱介質(zhì)容器內(nèi)部的污垢和雜質(zhì),可使用專用的清洗劑進(jìn)行清洗,然后用清水沖洗干凈并晾干。避免污垢和雜質(zhì)在容器內(nèi)積累,影響加熱效果和溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。
檢查部件:定期檢查儀器的各個(gè)部件,如加熱元件、溫度傳感器、鋼球定位與下落裝置等,確保其連接牢固、無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。檢查鋼球是否有磨損、變形或銹蝕情況,若發(fā)現(xiàn)鋼球存在問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)更換。檢查溫度傳感器的探頭是否清潔,如有污垢或雜質(zhì)附著,應(yīng)使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行清理,以保證溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。
電源管理:在儀器不使用時(shí),應(yīng)拔掉電源插頭,避免長(zhǎng)時(shí)間通電導(dǎo)致儀器元件老化。同時(shí),應(yīng)避免頻繁地插拔電源插頭,以免造成插頭和插座的損壞。
(二)定期保養(yǎng)
溫度校準(zhǔn):建議每隔一定時(shí)間(如三個(gè)月)對(duì)儀器進(jìn)行一次溫度校準(zhǔn),以確保溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。使用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)對(duì)儀器顯示的溫度進(jìn)行對(duì)比和校準(zhǔn),若存在偏差,按照儀器的操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行調(diào)整。校準(zhǔn)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行,確保校準(zhǔn)結(jié)果的可靠性。
升溫速率檢查:定期檢查儀器的升溫速率,確保其符合規(guī)定要求??赏ㄟ^(guò)實(shí)際測(cè)量加熱介質(zhì)在一定時(shí)間內(nèi)的溫度上升情況,計(jì)算實(shí)際升溫速率,并與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比。若實(shí)際升溫速率出現(xiàn)偏差,應(yīng)檢查加熱系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)裝置、溫度控制系統(tǒng)等部件,找出原因并進(jìn)行調(diào)整。
部件更換:根據(jù)儀器的使用頻率和部件的磨損情況,定期更換易損部件,如加熱元件、溫度傳感器等。對(duì)于一些關(guān)鍵部件,如鋼球定位與下落裝置的某些零部件,若出現(xiàn)磨損或損壞,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換,以保證儀器的正常運(yùn)行和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
六、常見(jiàn)故障及排除方法
(一)溫度顯示異常
故障現(xiàn)象:儀器顯示的溫度與實(shí)際溫度偏差較大,或溫度顯示不穩(wěn)定,出現(xiàn)跳動(dòng)等情況。
原因分析:可能是溫度傳感器故障,如傳感器探頭損壞、接觸不良等;也可能是溫度顯示電路出現(xiàn)問(wèn)題,如電路板上的元件損壞、焊點(diǎn)松動(dòng)等。
排除方法:首先檢查溫度傳感器的連接是否牢固,探頭是否清潔。若連接正常且探頭清潔,可嘗試更換溫度傳感器,觀察溫度顯示是否恢復(fù)正常。若更換傳感器后仍存在問(wèn)題,則需檢查溫度顯示電路,使用專業(yè)的檢測(cè)工具(如萬(wàn)用表)對(duì)電路板上的元件進(jìn)行檢測(cè),找出損壞的元件并進(jìn)行更換。
(二)升溫速率不準(zhǔn)確
故障現(xiàn)象:實(shí)際升溫速率與設(shè)定值不符,過(guò)快或過(guò)慢。
原因分析:可能是加熱系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)裝置出現(xiàn)故障,導(dǎo)致加熱功率不穩(wěn)定;也可能是溫度控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,或溫度傳感器反饋的信號(hào)不準(zhǔn)確,影響了升溫速率的控制。
排除方法:檢查加熱系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)旋鈕是否正常工作,是否存在接觸不良或損壞的情況。若功率調(diào)節(jié)裝置正常,可檢查溫度控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置,確保其符合儀器的使用要求。同時(shí),對(duì)溫度傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)或更換,以保證溫度反饋信號(hào)的準(zhǔn)確性。通過(guò)調(diào)整這些部件和參數(shù),使升溫速率恢復(fù)到規(guī)定值。
(三)鋼球下落異常
故障現(xiàn)象:鋼球在下落過(guò)程中受到阻礙,無(wú)法順利下落至規(guī)定距離;或鋼球下落時(shí)出現(xiàn)傾斜、晃動(dòng)等情況。
原因分析:可能是黃銅環(huán)安裝不平整,導(dǎo)致鋼球在下落過(guò)程中受到側(cè)向力的作用;也可能是鋼球本身存在質(zhì)量問(wèn)題,如表面不光滑、有磨損或變形等;另外,加熱介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)不均勻,也可能影響鋼球的下落。
排除方法:首先檢查黃銅環(huán)的安裝是否水平,可使用水平儀進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)整。若黃銅環(huán)安裝正常,檢查鋼球的表面質(zhì)量,如有磨損、變形或不光滑的情況,應(yīng)及時(shí)更換鋼球。同時(shí),檢查加熱介質(zhì)的液位和流動(dòng)狀態(tài),確保其均勻穩(wěn)定,避免因介質(zhì)流動(dòng)不均勻?qū)︿撉蛳侣洚a(chǎn)生影響。
七、注意事項(xiàng)
安全操作:在使用儀器過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,避免發(fā)生安全事故。加熱介質(zhì)(如甘油或水)在加熱過(guò)程中溫度較高,操作人員應(yīng)注意防止?fàn)C傷。同時(shí),儀器在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)保持良好的接地,以避免觸電事故的發(fā)生。
遵守標(biāo)準(zhǔn):試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如 ASTM、GB 等)的要求進(jìn)行,包括試樣制備、試驗(yàn)條件設(shè)定、數(shù)據(jù)記錄與處理等方面。只有遵守標(biāo)準(zhǔn),才能保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性,為材料性能評(píng)估和工程應(yīng)用提供可靠依據(jù)。
定期校準(zhǔn)與維護(hù):為確保儀器的正常運(yùn)行和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)定期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。按照本手冊(cè)中規(guī)定的維護(hù)周期和方法進(jìn)行操作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決儀器存在的問(wèn)題,延長(zhǎng)儀器的使用壽命。
環(huán)境影響:儀器的測(cè)試結(jié)果可能會(huì)受到環(huán)境因素的影響,如溫度、濕度、震動(dòng)等。在使用儀器時(shí),應(yīng)盡量保持環(huán)境條件的穩(wěn)定,避免在惡劣的環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)。若環(huán)境條件無(wú)法滿足要求,應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整或補(bǔ)償,以減少環(huán)境因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
通過(guò)以上對(duì)軟化點(diǎn)儀 EX - 820 的使用手冊(cè)介紹,希望用戶能夠熟練掌握儀器的操作方法、維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)以及常見(jiàn)故障的排除方法,從而準(zhǔn)確、高效地使用該儀器進(jìn)行瀝青等材料軟化點(diǎn)的測(cè)定,為相關(guān)領(lǐng)域的研究和工程應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。