燃烧法沥青含量测试仪检定规程

Verification Regulation of Testing Apparatus for Asphalt Content by Burning Method 

1  范围

本规程适用于燃烧法沥青含量测试仪的检定、后续检定和使用中检查。

2  概述

燃烧法沥青含量测试仪的工作原理是通过加热器加热空气至规定的燃烧温度后，将 沥青混合料放入主燃烧室中充分燃烧，二次燃烧室对沥青混合料在主燃烧室燃烧后产生 的烟气进行二次燃烧。通过计算沥青混合料中沥青结合料质量与沥青混合料总质量的比 值得到沥青含量。

燃烧法沥青含量测试仪的主要结构由加热装置、主燃烧室、二次燃烧室、称重系统(包括称重装置和称重显示装置)、鼓风机、换气室、炉内托盘、显示装置(包括控制系统和计时系统)等组成。主燃烧室和二次燃烧室以通气孔相通。其外部结构示意图见图1,内部结构示意图见图2。

图1 燃烧法沥青含量测试仪外部结构示意图

1——烟囱接口；    3 — — 手柄；             5——微型打印机；                          7——外壳。

2- — 燃烧室门；   4- — 声光报警装置；     6-——显示装置(包括控制系统和计时系统);

燃烧法沥青含量测试仪是用于沥青混合料中沥青含量检测的专用试验设备，广泛应用于公路工程领域。

                                             图 2 燃烧法沥青含量测试仪内部结构示意图

3  计量性能要求

3.1  主燃烧室

主燃烧室计量性能要求如下：

a) 工作温度应为(538±5)℃或(482±5)℃;

b) 温度均匀度：应不大于5℃;

c) 温度波动度：应不大于±5℃;

d)升温时间：由室温升至538℃的时间应不大于25min。

3.2  二次燃烧室

二次燃烧室计量性能要求如下：

a) 工作温度应为(900±10)℃;

b) 升温时间：由室温升至900℃的时间应不大于25min。

3.3  称重系统

称重系统计量性能要求如下：

a) 示值误差：允许误差应为±0.10g;

b) 重复性：不大于0.10g;

c) 偏载：不大于±0.10g。

3.4  计时系统

示值应为(180±10)s。

4  通用技术要求

4.1  外 观

4.1.1  燃烧法沥青含量测试仪应有清晰的铭牌，铭牌上应标有产品名称、型号、生产厂 家、出厂编号及出厂日期等。

4.1.2      表面涂层应平滑，整机应无明显缺陷和锈蚀。

4.1.3  机械部分应运转正常，无异常噪声。

4.1.4  燃烧室门应启、闭灵活，密闭性能良好，锁紧可靠。

4.1.5  电源线及控制器连接电缆表面应无破损，接线端应连接牢固，无松动。

4.1.6  燃烧室应具有数据自动采集功能，在试验过程中可实时检测并且显示质量，进行自动计算、显示试验结果。

4.2  控制系统功能

在试验过程中，被测样品在连续3min内，每分钟质量变化量小于被测样品质量的0.01%时，控制系统应能控制主燃烧室停止燃烧，声光报警装置发出声光报警。

4.3  外壳表面及手柄温度

燃烧法沥青含量测试仪应具有隔热保温功能，当主燃烧室温度达到538℃并处于稳定状态时，外壳表面及手柄温度应不大于60℃。

4.4    称重系统功能

4.4.1  称重系统应具有置零功能。

4.4.2  称重系统应具有水平调节功能。

5  计量器具控制

5.1  检定条件

5.1.1  检定环境

检定环境条件要求如下：

a) 温度：(20±10)℃;

b) 相对湿度：不大于85%RH;

c) 周围无明显振动干扰、无电磁干扰。

5.1.2  检定器具

检定器具要求如下：

a) 温度测量装置：

——测量范围(300～600)℃,允许误差±1℃;  

——测量范围(600～1000)℃,允许误差±3℃;

b) 砝码：测量范围(0.1~5)kg,F1 级 ；

c) 秒表：测量范围(0~24)h, 分辨力0.01 s;

d) 表面数显温度计：测量范围(0~100)℃,允许误差±1℃;

e) 辅助检定器具：质量为(2.5~3.5)kg 的铁块。

5.2  检定项目

检定项目见表1,检定记录表见附录A。

表1检定项目

5.3  检定方法

5.3.1  通用技术要求

5.3.1.1  外 观

用目测和手感的方式进行检查。

5.3.1.2  控制系统功能

主燃烧室温度升至538℃并保持稳定后，将铁块放至于炉内托盘几何中心位置处，关 闭并锁定燃烧室门，启动开始按钮进行燃烧。观察主燃烧室在(180±10)s 时能否停止燃烧，同时声光报警装置能否发出声光报警。

5.3.1.3  外壳表面及手柄温度

在温度检定过程中，主燃烧室温度达到538℃并处于稳定状态时，用表面温度计分别 测量箱体表面的前、后、左、右4个面的中上部位置及手柄处的表面温度，取温度作为测量结果。

5.3.1.4  称重系统功能

用目测的方式进行检查。

5.3.2  主燃烧室

5.3.2.1  温度偏差、温度均匀度、温度波动度

主燃烧室温度偏差、温度均匀度、温度波动度的检定方法如下：

a) 在主燃烧室内选取5个测量点布放温度测量传感器，其中4个应在收集盘上方10mm处，且距内壁的水平距离分别为长边和短边长度的1/10;另外1个测量点应在收集盘中心上方60 mm处，测量点布点示意图见图3。

图3 燃烧法沥青含量测试仪测量点布点示意图 

1-收集盘中心向上60mm测量点；

2、3、4、5-收集盘上方10mm处，且距内壁的水平距离分别为长边和短边长度的1/10测量点； 

a=1/10W;   

b=1/10L;    

c=60mm;   

d=10 mm。

L-主燃烧炉长边长度；

W-主燃烧炉短边长度；

b) 将燃烧法沥青含量测试仪设定到检定温度，开启运行，当箱体内温度在规定时间内 达到检定温度且波动度小于±5℃时记录温度测量传感器测得的温度，之后每间隔2 min 记录一次，共记录6次。按公式(1)和公式(2)分别计算主燃烧室温度上偏差和温度下偏 差；按公式(3)计算主燃烧室温度均匀度；按公式(4)计算主燃烧室温度波动度。

c) 如果在30 min 内达到温度稳定状态，则可以提前记录数据，如30min 内仍未达到 温度稳定状态，可延长30 min, 总时间不应超过60 min。

△t_max=t_max-t_s         (1) 

△t_min=t_min-t_s          (2)

式中：

△t_max——温度上偏差，℃; 

△t_min——温度下偏差，℃;

t_max — —各测量点规定时间内测量的温度，℃; 

t_min——各测量点规定时间内测量的温度，℃;

 t_s   ——设备设定温度，℃。

              (3)

式中：

△t_u——温度均匀度，℃;

t_imax—— 在第i次测量时各测量点的温度，℃; 

t_imin—— 在第i次测量时各测量点的温度，℃;

n    ——测量次数。

                  (4)

式中：

△t_f——温度波动度，℃;

t_jmax——各测量点j在第n 次测量的温度，℃;

t_jmin——各测量点j在第n 次测量的温度，℃。 

5.3.2.2  升温时间

开启鼓风机至主燃烧室内温度与环境温度一致时，锁紧燃烧室门，设置主燃烧室工作 温度为538℃,启动开始按钮进行燃烧，同时启动秒表，记录主燃烧室达到538℃所需时间。升温时间检定可与5.3.2.1同步进行。

5.3.3  二次燃烧室

5.3.3.1  温度偏差

将温度测量传感器放入二次燃烧室的空间中心位置，将二次燃烧室温度设置为 900℃,启动开始按钮进行燃烧，待二次燃烧室温度达到稳定状态后记录温度测量传感器 测得的温度，之后每间隔2 min 记录一次，共记录6次。依据公式(1)和公式(2)计算二次 燃烧室温度上偏差和温度下偏差。

5.3.3.2  升温时间

开启鼓风机至二次燃烧室内温度与环境温度一致时，锁紧燃烧室门，设置二次燃烧室 工作温度为900℃,启动开始按钮进行燃烧，同时启动秒表，记录主燃烧室达到900℃所 需时间。升温时间检定可与5.3.3.1同步进行。

5.3.4  称重系统

5.3.4.1  示值误差

清空载荷，称重系统置零，砝码应放置于托盘几何中心。称重系统上的载荷逐级加载 至0.1kg、1kg、3kg和5kg, 然后逐级卸载至3kg、1kg 和0.1kg, 直到空载荷为止。记录各载荷点(包括空载荷点)下称重系统显示值，按公式(5)计算各载荷点示值误差。

                        (5)

式中：

E_i——i载荷点称重系统示值误差,g;

T_i加——i载荷点加载时称重系统显示值,g；

T_i卸——i载荷点卸载时称重系统显示值,g;

n——i载荷点的记录次数;

T_i——i载荷点砝码的标称值,g。

5.3.4.2  重复性

清空载荷，称重系统置零，将5 kg砝码放置于托盘几何中心并记录称重系统显示值，重复6次，按公式(6)计算重复性。  

              △T=T_max-T_min     (6)

式中：

△T——称重系统重复性，g;

T_max——称重系统显示的值，g;   

T_min——称重系统显示的最小值，g。

5.3.4.3  偏载

炉内托盘分为矩形托盘、圆形托盘、三角形托盘三种，以托盘的几何中心作为中心测量位置，中心至托盘各边缘的1/2处作为其他测量位置，测量点数量及位置如图4所示。清空载荷，称重系统置零，将1 kg 砝码分别放置于不同的测量位置，记录称重系统显示值，按照公式(7)计算不同位置的偏载。

△E_j=T_j-T                (7)

式中：

△E_j——称重系统j点位置的偏载，g; 

T_j——j点位置称重系统显示值，g;  

T  ——砝码标称值，g。

a)矩形托盘                            b)圆形托盘          c)三角形托盘

       图4 测量点数量及位置(俯视图)

1-中心测定点；

2、3、4、5-其他测量点。

5.3.5  计时系统

将主燃烧室温度升至538℃,待温度稳定后，开启炉门，将铁块放置于试样篮内送入主燃烧室内，试样篮应放置于主燃烧室中心位置，关闭并锁定燃烧室门，启动开始按钮进行燃烧的同时按下秒表，记录从燃烧开始至自动停止燃烧的时间，并读取计时系统显示值，按公式(8)计算时间示值误差。

δ_t=t₁-t₂          (8)

式中：

δ_t——时间示值误差，s; 

t₁——计时系统显示值，s;

t₂——秒表测量值，s。

5.4  检定结果处理

经检定合格的燃烧法沥青含量测试仪出具检定证书，检定证书内页参考格式见附录B。检定不合格的燃烧法沥青含量测试仪出具检定结果通知书，并注明不合格项目，检定结果通知书内页参考格式见附录C。

5.5  检定周期

燃烧法沥青含量测试仪的检定周期一般不超过12个月。

附录A

燃烧法沥青含量测试仪检定记录表

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燃烧法沥青含量测试仪检定记录表

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