CN110007066A - 一种用于路面疏水性能的试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于路面疏水性能的试验装置及试验方法，包括底板、试件架、水容器、计时器、试件、控制器和激光探测头；底板水平设置，试件架的一端铰接在底板的一端部；水容器设置在试件架远离铰接点的一端，水容器和铰接点之间的试件架上设置有试件，水容器的出口位于试件端部的上方；控制器和计时器均设置在试件架上，激光探测头设置在铰接点一端的试件架上，激光探测头用于探测流过试件的水；激光探测头和计时器均通过导线连接控制器。本发明提出的试验装置能够定性且定量对路面疏水性能进行评价，以及符合道路实际使用状态，能够模拟实际道路受雨水冲刷，而且能够方便有效地测试出水滴滑落时间用以评价路面的疏水性能。
Description
技术领域
本发明属于道路表面功能测试技术领域，特别涉及一种用于路面疏水性能的试验装置及试验方法。
背景技术
目前，对于评价路面疏水性能的方法和指标较为局限，落球法、层间剪切力法、直接拉拔试验等均不能做到同时从定性和定量的角度评价路面的抑冰性能；接触角检测仪只能测试水滴与路面之间的接触夹角，而在路面上的水一般处于流动状态，因此接触角检测仪不能客观形象地评价路面的疏水性能。同时，接触角检测仪不能表征实际道路不同坡度情形下的疏水性能。因此，现有技术与实际情况有较大差异，不能准确反映道路实际使用状态，并从定性且定量的角度对路面疏水性能进行评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于路面疏水性能的试验装置及试验方法，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于路面疏水性能的试验装置，包括底板、试件架、水容器、计时器、试件、控制器和激光探测头；底板水平设置，试件架的一端铰接在底板的一端部；水容器设置在试件架远离铰接点的一端，水容器和铰接点之间的试件架上设置有试件，水容器的出口位于试件端部的上方；控制器和计时器均设置在试件架上，激光探测头设置在铰接点一端的试件架上，激光探测头用于探测流过试件的水；激光探测头和计时器均通过导线连接控制器。
进一步的，底板上远离铰接点的一端依次固定设置有角度刻度尺和滑槽；试件架上位于角度刻度尺的端部设置有第一悬挂杆，第一悬挂杆上固定连接有弹簧，弹簧固定连接有固定夹，固定夹能够夹住试件架和滑槽。
进一步的，试件架上位于水容器的位置设置有第二悬挂杆，水容器和计时器均固定设置在第二悬挂杆上。
进一步的，水容器的底部设置有出水管，出水管的出口位于试件端部的上方，出水管的出口处设置有电子控制阀，电子控制阀侧面设置有开关，开关同时连接计时器和电子控制阀。
进一步的，试件靠近铰接点一侧设置有挡板，激光探测头设置在挡板上。
进一步的，试件架和底板之间通过螺栓铰接。
进一步的，底板的上表面设置有水准仪，底板的底部设置有若干支座。
进一步的，一种用于路面疏水性能的试验装置的试验方法，包括以下步骤：
1)调整支撑底座，观察水准仪使得整个装置保持水平；
2)转动螺栓，升起试件架，然后将试件放置于试件架上，使试件底端达到挡板，观察角度刻度尺，使试件倾斜至目标角度，打开固定夹，将其固定于滑槽上，将试件固定于目标角度；
3)打开开关，电子控制阀与计时器被同时打开，水容器开始滴水，在水滴达到试件的顶端时，计时器开始计时；当水滴出现在试件底部时，激光探测头获取信息后，通过导线传递至控制器，做出指令使计时器暂停，获得试件的水滴滑落时间，用于表征该试件的疏水性能。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明用于测试水滴滑落时间的路面疏水性能评价的试验装置，首先调整底座使得试验装置保持水平，然后打开固定夹，将试件置于试件架，转动螺栓，升起试件架，观察角度刻度尺，使试件倾斜至目标角度，关闭固定夹，将之固定于滑槽上。之后打开开关，在试件上方滴水的同时，计时器开始工作；当水滴滑落至试件底端时，激光探测头将获取的信息通过导线传递至控制器，控制器做出指令使得计时器暂停，计时器的读数就是水滴在该试件上的水滴滑落时间。当路面的疏水性能较强时，水滴滑落时间较小；而当路面的疏水性能较弱时，水滴滑落时间较大。本发明提出的试验装置能够定性且定量对路面疏水性能进行评价，以及符合道路实际使用状态，能够模拟实际道路受雨水冲刷，而且能够方便有效地测试出水滴滑落时间用以评价路面的疏水性能。
进一步的，设置螺栓，对试件的倾斜角度进行调整，便于布置，方便操作。
进一步的，设置角度刻度尺、滑槽、弹簧和固定夹对试件的倾斜角度进行监测与控制，使其达到目标角度，准确模拟实际道路的不同坡度。
进一步的，设置底座、底板及水准仪，三者的共同作用使试验装置置于水平且稳定状态，确保刻度尺所观测的倾斜角度就是目标角度，准确可信。
进一步的，设置试件架与挡板，使试件处于稳定状态，确保试验结果的准确性。
附图说明
图1是本发明的一种用于路面疏水性能评价的试验装置的整体结构图；
图2是本发明的一种用于路面疏水性能评价的试验装置的A部分细部构造图；
图3是本发明的一种用于路面疏水性能评价的试验装置的B部分细部构造图；
图4是本发明的一种用于路面疏水性能评价的试验装置的C部分细部构造图；
在图中，1为试件架；2为第一悬挂杆；3为弹簧；4为固定夹；5为角度刻度尺；6为滑槽；7为第二悬挂杆；8为水容器；9为开关；10为电子控制阀；11为试件；12为挡板；13为激光探测头；14为螺栓；15为底板；16为支座；17为水准仪；18为导线；19为控制器；20为计时器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1至图4，一种用于路面疏水性能的试验装置，包括底板15、试件架1、水容器8、计时器20、试件11、控制器19和激光探测头13；底板15水平设置，试件架1的一端铰接在底板15的一端部；水容器8设置在试件架1远离铰接点的一端，水容器8和铰接点之间的试件架1上设置有试件11，水容器8的出口位于试件11端部的上方；控制器19和计时器20均设置在试件架上，激光探测头13设置在铰接点一端的试件架1上，激光探测头13用于探测流过试件11的水；激光探测头13和计时器20均通过导线连接控制器。试件架1用于放置试验用试件，试件架1底部设置挡板12，试件架1倾斜使得试件倾斜，满足试验要求，在试件架1底部设置挡板12防止试件滑落；
底板15上远离铰接点的一端依次固定设置有角度刻度尺5和滑槽6；试件架1上位于角度刻度尺5的端部设置有第一悬挂杆2，第一悬挂杆2上固定连接有弹簧3，弹簧3固定连接有固定夹4，固定夹4能够夹住试件架1和滑槽6。
试件架1上位于水容器8的位置设置有第二悬挂杆7，水容器8和计时器20均固定设置在第二悬挂杆7上。
水容器8的底部设置有出水管，出水管的出口位于试件11端部的上方，出水管的出口处设置有电子控制阀10，电子控制阀10侧面设置有开关9，开关9同时连接计时器20和电子控制阀10。
试件11靠近铰接点一侧设置有挡板12，激光探测头13设置在挡板12上。
试件架1和底板15之间通过螺栓14铰接。旋转螺栓14用于调整试件的倾斜角度，使试件架1升高，对倾斜角度进行调整；设置角度刻度尺5用于监控试件达到目标角度；同时在试件架1上设置悬挂杆2，将连接固定夹4的弹簧3固定，然后将试件架1固定于滑槽6上，将试件固定于目标角度。
底板15的上表面设置有水准仪17，底板15的底部设置有若干支座16。
一种用于路面疏水性能的试验装置的试验方法，包括以下步骤：
1)调整支撑底座16，观察水准仪17使得整个装置保持水平；
2)转动螺栓14，升起试件架1，然后将试件11放置于试件架1上，使试件11底端达到挡板12，观察角度刻度尺5，使试件倾斜至目标角度，打开固定夹4，将其固定于滑槽6上，将试件固定于目标角度；
3)打开开关9，电子控制阀10与计时器20被同时打开，水容器8开始滴水，在水滴达到试件11的顶端时，计时器20开始计时；当水滴出现在试件11底部时，激光探测头13获取信息后，通过导线传递至控制器19，做出指令使计时器20暂停，获得试件的水滴滑落时间，用于表征该试件的疏水性能。
在试件架1上设置第二悬挂杆7，将盛水容器与计时器固定，然后设置开关9，开关9同时控制盛水容器8和计时器20，打开开关9后，在水滴达到试件11顶端的同时，计时器20开始工作；当水滴出现在试件11底端时，激光探测头13将获取的信息通过导线18传递至控制器19，然后控制器19做出指令，使得计时器20停止，得到试件11的水滴滑落时间。在底板15上设置水准气泡17，通过底板15、支撑底座16以及水准气泡17三者的协同作用，使得试验装置处于水平，并保持装置整体的稳定。
Claims (8)
1.一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，包括底板(15)、试件架(1)、水容器(8)、计时器(20)、试件(11)、控制器(19)和激光探测头(13)；底板(15)水平设置，试件架(1)的一端铰接在底板(15)的一端部；水容器(8)设置在试件架(1)远离铰接点的一端，水容器(8)和铰接点之间的试件架(1)上设置有试件(11)，水容器(8)的出口位于试件(11)端部的上方；控制器(19)和计时器(20)均设置在试件架上，激光探测头(13)设置在铰接点一端的试件架(1)上，激光探测头(13)用于探测流过试件(11)的水；激光探测头(13)和计时器(20)均通过导线连接控制器。
2.根据权利要求1所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，底板(15)上远离铰接点的一端依次固定设置有角度刻度尺(5)和滑槽(6)；试件架(1)上位于角度刻度尺(5)的端部设置有第一悬挂杆(2)，第一悬挂杆(2)上固定连接有弹簧(3)，弹簧(3)固定连接有固定夹(4)，固定夹(4)能够夹住试件架(1)和滑槽(6)。
3.根据权利要求1所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，试件架(1)上位于水容器(8)的位置设置有第二悬挂杆(7)，水容器(8)和计时器(20)均固定设置在第二悬挂杆(7)上。
4.根据权利要求1所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，水容器(8)的底部设置有出水管，出水管的出口位于试件(11)端部的上方，出水管的出口处设置有电子控制阀(10)，电子控制阀(10)侧面设置有开关(9)，开关(9)同时连接计时器(20)和电子控制阀(10)。
5.根据权利要求1所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，试件(11)靠近铰接点一侧设置有挡板(12)，激光探测头(13)设置在挡板(12)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，试件架(1)和底板(15)之间通过螺栓(14)铰接。
7.根据权利要求1所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，其特征在于，底板(15)的上表面设置有水准仪(17)，底板(15)的底部设置有若干支座(16)。
8.一种用于路面疏水性能的试验装置的试验方法，其特征在于，基于权利要求1)至(7)任意一项所述的一种用于路面疏水性能的试验装置，包括以下步骤：
1)调整支撑底座(16)，观察水准仪(17)使得整个装置保持水平；
2)转动螺栓(14)，升起试件架(1)，然后将试件(11)放置于试件架(1)上，使试件(11)底端达到挡板(12)，观察角度刻度尺(5)，使试件倾斜至目标角度，打开固定夹(4)，将其固定于滑槽(6)上，将试件固定于目标角度；
3)打开开关(9)，电子控制阀(10)与计时器(20)被同时打开，水容器(8)开始滴水，在水滴达到试件(11)的顶端时，计时器(20)开始计时；当水滴出现在试件(11)底部时，激光探测头(13)获取信息后，通过导线传递至控制器(19)，做出指令使计时器(20)暂停，获得试件的水滴滑落时间，用于表征该试件的疏水性能。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110346111A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-18 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 道路坡度和径流量对雨水口截流率影响的试验装置 |
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