一种马歇尔试件高度测量装置的制作方法

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1.本实用新型涉及于沥青混合料实验设备技术领域，特别是一种马歇尔试件高度测量装置。

背景技术：

2.在现代交通中，沥青路面是极为重要的组成部分。现行的沥青混合料规范《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》jtg e20-2011中大量试验都需要成型马歇尔试件，马歇尔试验是我国设计沥青混合料的重要试验，它是确定沥青混合料设计油石比的重要依据。而马歇尔试验对马歇尔试件的高度有严格要求，按照t0702标准击实法成型的马歇尔试件高度应符合高63.5
±
1.3mm的要求。因此，在使用马歇尔击实仪进行马歇尔试件的制备时，每次击实结束后需要对马歇尔试件进行测量，判断马歇尔试件是否满足标准要求。目前测量未脱模马歇尔试件高度都是采用深度游标卡尺分别测出试件表面与试模顶端的高度差，然后再用试模高度减去两高度差之和。此种测量方法不仅操作繁琐，不便于单手操作，测量速度慢，而且两次测量增加了试验误差，测量精确度不高，影响实验进度。且如果试件的高度不符合63.5mm
±
1.3mm的要求，还需要根据质量与高度的关系调整下一次制作马歇尔试件的沥青混合料的质量，需要用到计算器，不仅精度较低、操作繁琐，得到的试件高度也不准确，影响试验结果。
3.目前专用于马歇尔试件高度测量工具较少，且存在测量精度低，操作不便的问题。其中现有中国专利文件cn205156867u中涉及到一种马歇尔试件高度测量装置，其存在测量马歇尔试件高度时需要将试件固定在工作台才能进行测量，操作不便，且工作台较大和需外接电源，导致存在不方便移动，不能便捷进行马歇尔试件高度的测量的问题。另一个中国专利cn210375001u，同样采用固定式的马歇尔试件高度测量装置，其工作原理为击实成型的马歇尔试件放置在试验台上，支撑固定架的一端固定在试验台上，另一端连接激光测距传感器，激光测距传感器置于击实成型的马歇尔试件的上方，且激光测距仪的测量数据单一，存在装置不便于移动，测量精度不准的问题。

技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种马歇尔试件高度测量装置，通过设有第一壳体、第二壳体和奇数组激光测距仪，解决现有的马歇尔试件高度测量装置存在测量精度不高、操作繁琐和测量速度慢的缺陷，其次第二壳体的底部可与现行的马歇尔试验标准击实试模顶部连接，解决了现有马歇尔高度测量装置较大不便于移动、马歇尔试验标准击实试模的固定方式单一的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，包括：第一壳体，所述第一壳体底部连接有第二壳体；
7.奇数个激光测距仪，所述激光测距仪其中一个分布在所述第一壳体底部中心，其
余所述激光测距仪均匀分布于所述第一壳体底部中心的圆周；所述激光测距仪的正下方设有通孔组，所述通孔组包括一个激光发射通孔和一个激光接收通孔；
8.所述第二壳体的底部用于与马歇尔试验标准击实试模顶部连接。
9.优选的，第一壳体下部和所述第二壳体的横截面均呈圆形，所述第二壳体的外径与所述马歇尔试验标准击实试模外径相同。
10.优选的，第二壳体底部为内壁凹陷形成的环形凹槽，所述马歇尔试验标准击实试模顶部具有环形凸起，所述马歇尔试验标准击实试模顶部的环形凸起插入所述环形凹槽。
11.优选的，环形凹槽的深度与所述马歇尔试验标准击实试模顶部环形凸起高度一致；所述环形凹槽的内表面与所述马歇尔试验标准击实试模的内表面形成一平滑的面。
12.优选的，第一壳体内部安装有电源和plc控制器，所述第一壳体外侧安装有触控式显示屏、电源开关和测距按钮；所述电源、所述触控式显示屏、所述激光测距仪、所述电源开关和所述测距按钮与所述plc控制器电性连接。
13.优选的，所述第二壳体内部高度为60-80mm。
14.优选的，激光测距仪至少有5个，所述通孔至少设置有5组，每组通孔与所述激光测距仪的数量和位置相对应。
15.优选的，所述第一壳体为金属壳体，所述第二壳体为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料壳体。
16.本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：
17.1、本实用新型通过在第一壳体底部中心及中心圆周均匀分布有奇数组激光测距仪，同时在激光测距仪正下方设有激光发射通孔和激光接收通孔，可以避免因为试件不同位置的高度误差产生的结果误差，同时本实用新型还具备测量精度高、效率高、操作简单以及方便移动的优点。
18.其次，第二壳体的底部可与现行的马歇尔试验标准击实试模顶部连接，实现激光测距仪与马歇尔试验标准击实试模的定位，相对于现有技术中在工作台/检测台放置马歇尔试验标准击实试模的固定方式，本实用新型的结构更简单。
19.2.第二壳体底部的连接结构与现行的马歇尔试验标准击实试模顶部结构相匹配，充分利用了现行马歇尔试验标准击实试模的结构，同时圆环形凹槽的内表面与马歇尔试验标准击实试模的内表面连接后形成一平滑无凸起的面，实现保证测量精度、试模安装简便的效果，还能简化马歇尔试件高度测量装置的结构。
20.3、第一壳体优选为金属壳体，其具备坚固，防刮擦的特点；第二壳体优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料壳体，其具备热稳定性、电绝缘特性和兼容性高的特点，可以有效应对马歇尔标准击实试模测量前加热温度较高，防止高温对壳体造成损害。
附图说明
21.图1是本实用新型结构主视图；
22.图2是本实用新型结构侧视图；
23.图3是本实用新型与马歇尔试验标准击实试模连接处示意图；
24.图4是本实用新型结构俯视图；
25.图5是本实用新型结构仰视图；
26.图6是本实用新型的一组激光测距仪和通孔放大示意图；
27.图7是本实用新型结构的电气结构示意图；
28.图中：第一壳体1、第二壳体2、电源3、触控式显示屏4、激光测距仪5、激光发射器安装通孔6、激光接收器安装通孔7、电源开关8、测距按钮9、plc控制器10、马歇尔试验标准击实试模11、马歇尔试件12、圆环形凹槽13。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
33.如图1和图2所示，本实用新型一实施例提供一种马歇尔试件高度测量装置，包括第一壳体1，第一壳体1底部连接有第二壳体2；
34.如图4所示，还包括有奇数个激光测距仪5，激光测距仪5其中一个分布在第一壳体底1部中心，其余激光测距仪均匀分布于第一壳体1底部中心的圆周；
35.如图6所示，激光测距仪5的正下方设有通孔组，一通孔组包括一个激光发射通孔6和一个激光接收通孔7；第二壳体2的底部用于与马歇尔试验标准击实试模11顶部连接。
36.如图1所示，第二壳体2的底部可与现行的马歇尔试验标准击实试模11顶部连接，实现激光测距仪5与马歇尔试验标准击实试模11的定位，相对于现有技术中在工作台/检测台放置马歇尔试验标准击实试模，本实施例中，对马歇尔试验标准击实试模11定位更加精准且在安装马歇尔试验标准击实试模11过程中无需进行对准操作，使得测量操作简单快捷。另外，本实施例中，在进行测量时，马歇尔试验标准击实试模11可以作为马歇尔试件高度测量装置的底座，基于测量装置的重量，每次测量时，第二壳体2的底部与马歇尔试验标准击实试模11顶部的连接紧密程度一致，每次测量均能保证激光测距仪5与马歇尔试件12的距离相同，保证多次测量的条件一致，而且马歇尔试件高度测量装置的结构简单。
37.相对于现有测量未脱模马歇尔试件高度采用深度游标卡尺测量，测量方法繁琐且测量精确度不高；另外现有马歇尔试件高度测量装置体积较大不便于移动，测量数据单一
等问题，本实施例中的马歇尔试件高度测量装置具备测量精度高、效率高、操作简单以及方便移动的优点。
38.基于现行的马歇尔试验标准击实试模11为圆筒状，将第二壳体2也限定为圆筒状，为方便本装置与马歇尔试验标准击实试模11连接固定，如图4和图5所示，第一壳体1下部和第二壳体2的横截面均呈圆形，其次第二壳体2的外径与马歇尔试验标准击实试模11外径相同。另一方面，在安装马歇尔试验标准击实试模11时，无需对马歇尔试验标准击实试模11的安装角度进行对准，操作直观简便。
39.需要说明的是，为充分利用了现行马歇尔试验标准击实试模11的结构，第二壳体2底部的连接结构能够与现行的马歇尔试验标准击实试模11顶部结构相匹配，，如图3所示，第二壳体2底部为内壁凹陷形成的环形凹槽13，马歇尔试验标准击实试模11顶部的环形凸起可插入环形凹槽13，可实现试模安装简便的效果，还能简化马歇尔试件高度测量装置的结构。
40.为进一步提高第二壳体2和马歇尔试验标准击实试模11的贴合效果，第二壳体2底部的环形凹槽13的深度与马歇尔试验标准击实试模11顶部环形凸起高度一致，安装后第二壳体2底部的环形凹槽13的内表面与马歇尔试验标准击实试模11的内表面形成一平滑的面。需要说明的是，在进行测量时，若第二壳体2与试模的连接处具有凸出位，会对光反射造成干扰，影响测量精度，由此，环形凹槽13的内表面与马歇尔试验标准击实试模11的内表面连接后形成一平滑无凸起的面，能保证测量精度。
41.为精简测试马歇尔试件高度的测量步骤，本实用新型的第一壳体1内部安装有电源3和plc控制器10，第一壳体1外侧安装有触控式显示屏4、电源开关8和测距按钮9；电源3、触控式显示屏4、激光测距仪5、电源开关8和测距按钮9与plc控制器10电性连接。
42.上述电源3为plc控制器10、触控式显示屏4和激光测距仪5供电，按下电源开关8后，用电部件开始通电，然后按下测距按钮9，激光测距仪5即可开始测量工作。plc控制器10可接收激光测距仪5的测量结果，根据测量结果计算得出所测马歇尔试件的高度，并在触控式显示屏4上显示。
43.优选的，电源3为蓄电池，因为蓄电池体积较小，可便于安装固定，有利于设备的移动，无需连接固定电源也能持续进行工作。进一步的，触控式显示屏4可通过屏幕进行参数化操作，数据的清零，设备的测量等功能，测量结果可更直观地从屏幕观察和方便试验人员快速进行判断。
44.需要说明的是，为了给激光反射提供足够的距离，保证测量精度，第二壳体2内部高度为60-80mm。一实施例中，第二壳体2内部高度优选为70mm，可以通过计算公式得出结果：马歇尔试验标准击实试模高度h1+第二壳体内部高度h2-马歇尔试件放置在马歇尔试验击实试模的安装高度h3
–
测距仪到马歇尔试件表面的平均距离h4＝马歇尔试件高度。
45.如图5和图6所示，本实用新型至少设置有5个分布均匀的激光测距仪5和5组通孔，每组通孔与激光测距仪5的数量和位置相对应。激光测距仪5可从激光发射通孔6中发出激光进行测量，通过激光接收通孔7接收反射后的激光，plc控制器10会自动比对5组测量数据，得到平均数值，从而减小误差，测量出更加精准的马歇尔试件高度，避免了因为试件不同位置的高度误差产生的结果误差。
46.本实用新型第一壳体1优选为金属壳体，其具备坚固，防刮擦的特点；第二壳体2优
选为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料壳体，其具备热稳定性、电绝缘特性和兼容性高的特点，可以有效应对马歇尔标准击实试模测量前加热温度较高，防止高温对壳体造成损害。
47.本实用新型的操作过程如下所述：
48.本实用新型安装于马歇尔标准击实试模顶部，电源开关8控制本实用新型的电源3，使用之前需要将开关打开，使用完之关闭；
49.电源3开启后点击触控式显示屏4，输入本次测量马歇尔试件高度所用的沥青混合料质量；
50.按下测距按钮9，激光测距仪5开始工作，激光从激光发射通孔6发射，穿过第二壳体2底部固定的马歇尔试验标准击实试模11后，通过激光接收通孔7接收反射后的激光，通过设置好的公式，即马歇尔试验标准击实试模高度h1+第二壳体内部高度h2-马歇尔试件放置在马歇尔试验击实试模的安装高度h3
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测距仪到马歇尔试件表面的平均距离h4＝马歇尔试件高度，plc控制器会接受激光测距仪反馈的信息，通过上述公式计算后，在触控式显示屏4上会显示该次所测马歇尔试件的高度；并且根据jtg e20-2011中的公式t 0702-1，最佳沥青混合料质量＝(63.5mm*原用混合料质量)/所得试件高度，得出该类沥青混合料制备马歇尔试件所需的最佳质量。
51.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，包括：第一壳体，所述第一壳体底部连接有第二壳体；奇数个激光测距仪，所述激光测距仪其中一个分布在所述第一壳体底部中心，其余所述激光测距仪均匀分布于所述第一壳体底部中心的圆周；所述激光测距仪的正下方设有通孔组，所述通孔组包括一个激光发射通孔和一个激光接收通孔；所述第二壳体的底部用于与马歇尔试验标准击实试模顶部连接。2.根据权利要求1所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述第一壳体下部和所述第二壳体的横截面均呈圆形，所述第二壳体的外径与所述马歇尔试验标准击实试模外径相同。3.根据权利要求1所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述第二壳体底部为内壁凹陷形成的环形凹槽，所述马歇尔试验标准击实试模顶部具有环形凸起，所述马歇尔试验标准击实试模顶部的环形凸起插入所述环形凹槽。4.根据权利要求3所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述环形凹槽的深度与所述马歇尔试验标准击实试模顶部环形凸起高度一致；所述环形凹槽的内表面与所述马歇尔试验标准击实试模的内表面形成一平滑的面。5.根据权利要求1所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述第一壳体内部安装有电源和plc控制器，所述第一壳体外侧安装有触控式显示屏、电源开关和测距按钮；所述电源、所述触控式显示屏、所述激光测距仪、所述电源开关和所述测距按钮与所述plc控制器电性连接。6.根据权利要求1所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述第二壳体(2)内部高度为60-80mm。7.根据权利要求1所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述激光测距仪(5)至少有5个，所述通孔至少设置有5组，每组通孔与所述激光测距仪(5)的数量和位置相对应。8.根据权利要求1所述的一种马歇尔试件高度测量装置，其特征在于，所述第一壳体(1)为金属壳体，所述第二壳体(2)为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料壳体。

技术总结

本实用新型涉及于沥青混合料实验设备技术领域，具体涉及一种马歇尔试件高度测量装置，包括：第一壳体，第一壳体底部连接有第二壳体；奇数个激光测距仪，激光测距仪其中一个分布在第一壳体底部中心，其余激光测距仪均匀分布于第一壳体底部中心的圆周；激光测距仪的正下方设有通孔组，通孔组包括一个激光发射通孔和一个激光接收通孔；第二壳体的底部用于与马歇尔试验标准击实试模顶部连接。本实用新型具备测量精度高、效率高、操作简单以及方便移动的优点。的优点。的优点。