集成式环氧沥青低温负荷变形温度测定装置技术领域
本发明涉及一种试验装置，尤其是一种环氧沥青试验装置，具体地说是一种能检
测环氧沥青低温变形能力的集成式环氧沥青低温负荷变形温度测定装置。
背景技术
环氧沥青材料具有优异的低温使用性能，负荷变形温度试验是表征环氧沥青材料
低温性能的主要指标，该项指标在美国环氧沥青技术指标中有明确要求。美国企业主要采
用美标ASTM D648的方法进行检测，该美标的主要使用温度范围是室温以上。环氧沥青材料
的负荷变形温度指标一般在-15~-25℃。目前我国检测机构对塑料制品的负荷变形温度的
测定主要是按照GB/T 1634.1-2004 《塑料 负荷变形温度的测定 第1部分：通用试验方法》
和GB/T 1634.2-2004《塑料 负荷变形温度的测定 第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强复
合材料》，上述两标准针对的材料变形温度检测范围是室温以上。另外，现有的负荷变形温
度检测仪器的使用范围也是室温以上。目前，国内暂无相应检测方法和仪器，存在检测技术
空白。在这种情况下，急需设计并研制适合环氧沥青负荷变形温度的检测仪器，以解决温度
测量的问题，使得能够对该材料的产品质量做到有效监控，促进并保障产品广泛的安全应
用。
发明内容
本发明的目的是针对目前暂无检测环氧沥青材料负荷变形温度处于0℃以下的特
性仪器的问题，设计一种集成式环氧沥青低温负荷变形温度测定装置，以填补低温环境下
无负荷变形温度检测设备的空白，简单易于操作，能满足日常检测的需求。
本发明的技术方案是：
一种集成式环氧沥青低温负荷变形温度测定装置，其特征是它包括制冷机1和试验箱
体2，试验箱体2中安装有浴槽3，浴槽3的上部设上液管15，下部连接有排液管16以便加入的
排放浸没试样的液体，制冷机1通过制冷连接管与安装在浴槽3中的制冷管相连从而对浴槽
3内部进行制冷；浴槽3内部还安装有加热器4以便测试时调节浴槽3内的温度；浴槽3上安装
有能升降的并对其进行密封的面板5，面板5上安装有托盘6，托盘6与插入浴槽3中的负载杆
7相连，负载杆7的下端与吊装在面板5下部的试样架8相对，在试验箱体1的一侧安装有千分
表杆11，安装在千分表杆上的千分表的表针与放置在托盘6中的法码相抵；在面板5上插装
有测温电偶13。
所述的试样架8上设有供放置试样并有利于变形的凸起9。
所述的面板5的两侧均与电动推杆10相连，电动推杆10安装在试验箱体2中、浴槽3
的外侧。
所述的浴槽3中安装有搅拌轴12，搅拌轴12带动其上的搅拌叶片转动，以便使浴槽
3内的温度更加均匀。
所述的负载杆7连接有直接与试样接触的压头14，压头14的端部为半球面结构。
所述的安装在浴槽3中的制冷管为螺旋形紫铜管。
所述的面板5由上下两块组成，下部的面板用于与浴槽密封连接，下部的面板用于
安装托盘和设置电气开关按钮。
所述的负载杆7上部套装在固定在面板5上的导向套17中。
本发明的有益效果：
1. 本发明可操作性强。
2. 本发明可重复性高、效率高。
3. 本发明温度可控性和稳定性高。
4.本发明能够方便有效的检测环氧沥青在低温环境（零度以下）的负荷变形温度。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的试验箱体的侧视结构示意图。
图3是本发明的面板的结构示意图。
图4是图3的左视图。
图5是本发明浴槽的结构示意图。
图6是图5的左视结构示意图。
图7是图5的俯视结构示意图。
图8是本发明的试验箱体的内部结构（局部）示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-8所示。
一种集成式环氧沥青低温负荷变形温度测定装置，它包括制冷机1和试验箱体2，
如图1所示，制冷机1可采用常规制冷设备，试验箱体2中安装有浴槽3，如图2，浴槽3的上部
设上液管15，下部连接有排液管16以便加入的排放浸没试样的液体，制冷机1通过制冷连接
管与安装在浴槽3中的制冷管（可采用螺旋形紫铜管）相连从而对浴槽3内部进行制冷，制冷
连接管应采取保温措施；浴槽3内部还安装有加热器4以便测试时调节浴槽3内的温度，为了
使浴槽内温度快速均匀，还应在浴槽内加装电动搅拌轴12，搅拌轴12带动其上的搅拌叶片
转动，如图5、6、7所示；浴槽3上安装有能升降的并对其进行密封的面板5，面板5通过两侧电
动推杆10实现上下移动，从而打开或关闭浴槽3，电动推杆10安装在试验箱体2中、浴槽3的
外侧，如图8。所述的面板5可由上下两块组成（如图5），下部的面板用于与浴槽密封连接，下
部的面板用于安装托盘和设置电气开关按钮。面板5上安装有托盘6，托盘6与插入浴槽3中
的负载杆7相连，负载杆7上部套装在固定在面板5上的导向套17中。负载杆7连接有直接与
试样接触的压头14，压头14的端部为半球面结构，如图6，负载杆7的下端与吊装在面板5下
部的试样架8相对，试样架8上设有供放置试样并有利于变形的凸起9。在试验箱体1的一侧
安装有千分表杆11，安装在千分表杆上的千分表的表针与放置在托盘6中的法码相抵；在面
板5上插斜装有测温电偶13（图4）。具体实施时可在同一浴槽中安装四个以上的试验架8，即
可同时进行四个以上的试样的测试。
本发明的工作流程是：
试验前应先在试验浴槽3注入一定体积的液体（酒精），从浴槽的后方加注口注入。将试
样架8电动提升，根据需要将选取的试验试样条放置在试样架两路架之间的不锈钢吊篮内，
并用不锈钢片将其覆盖住整个表面，但不压到试样条的上表面，使其表面保持平整状态至
开始变形试验。
试样安装放置完毕后，将试样架8电动降落至浴槽3中，在试验装置前部面板触控
屏中设置试验参数，启动制冷控制键，中央处理器（该设备基于ARM控制研发），向制冷机发
送工作指令，压缩机工作，制冷机与浴槽内部的冷凝器连接，此时管路内部制冷剂发挥作
用，浴槽内部液体逐步降温至-40℃。
设置试验参数后，制冷机工作的同时，打开搅拌按键，此时搅拌电机带动两根脉速
线以及与脉速线连接的扇叶转动，对内部液体进行搅动，以便内部液体获得更好的温度均
匀性，让四个温度测量点测得的浴槽内温度都保持在-40℃。
过几分钟以后将试样架上升，留出少量的可操作空间，将试样条上部的不锈钢片
移除出，同时用镊子将试样条快速转移到有跨距的凸起两端上（此过程默认试样条在低温
下移除不锈钢片，至转移到试样架凸起的过程中未发生任何变形），然后将负载杆最下端放
置在试样条上，以防止试样条在浴槽中发生位置偏离，然后立即启动下降按键，将试样架8
与面板5一并下落，同时将浴槽内的温度再进行一次制冷降温，至设定的最低温度-40℃，当
四个温度测量点检测到温度在-40℃后，再保持几分钟，准备开始进行位移测定。
同时将负载杆压头放置在试样条的上表面端，负载杆底部安装压头后，选取对应
压力的砝码放置于上部托盘6中，将表杆上的千分表下部放置到砝码上，端部活动段压缩一
定位移后，千分表清零，系统判断此时为零点。
制冷机将浴槽内部液体温度制冷到设置温度-40℃后，处理采集该温度点（浴槽内
部装有五只PT100），判断温度达到试验条件，发送停止工作指令，制冷机停止工作。
制冷机停止工作后，处理器自动运行程序，启动浴槽内部的加热器，点动加热，实
时记录和判断升温速率，自动修正速率。
在规定的升温速率和载荷下，当试样变形量达到所要求时，砝码上部的千分表产
生相同的位移，处理器读取千分表位移量，记录达到规定位移变量时的变形温度，对应每一
个工位做相同的逻辑动作。
当所有工位试验达到要求时，系统自动停机，报警，试验温度记录于内部存储中。
实验装置后部备有通讯接口，可同时接入计算机，同步记录试验过程温度与曲线。试验结束
后，将内部液体放出密封储存。打开试验装置后部截止阀，液体排完后将该阀关闭（浴槽底
部安装备用阀，该阀长期打开）。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。