[发明专利]一种测定路面微波除冰性能的可移动式试验装置及方法

权利要求书

1.一种测定路面微波除冰性能的可移动式试验装置，其特征在于，包括试件成型装置和可移动式微波除冰装置。

2.根据权利要求1所述的可移动式试验装置，其特征在于，所述的试件成型装置包括四边形底板，底板的四边垂直设有侧板，底板和侧板之间、侧板和侧板之间设有密封垫片，用螺丝紧固连接；侧板上设有液位计。

3.根据权利要求1所述的可移动式试验装置，其特征在于，所述可移动式微波除冰装置包括控制系统、微波加热系统和移动装置；所述的控制系统包括总电源、数据处理与控制单元、微波加热功率控制模块、加热频率控制模块、加热时间控制模块和移动速度控制模块；

所述的总电源对整个微波除冰装置进行供电并控制；数据处理与控制单元包括红外测温仪、拉力传感器、测速器；红外测温仪用于测定封闭加热方式下路面材料的表面温度；拉力传感器用于测定冰层与路面材料试件表面之间的粘结力；测速器用于测定微波除冰装置的行驶速度；数据处理与控制单元能够接收和显示采集的信息；加热功率、加热频率、加热时间控制模块与微波加热系统连接，控制微波除冰的加热功率大小，加热频率选择和加热时间的长短；移动速度控制模块与移动装置连接，控制移动装置的移动、制动及移动速度；所述的微波加热系统包含不同频率的多个磁控管、微波天线、加热腔、散热装置和屏蔽装置；微波加热系统的加热腔为两用型，包括封闭加热模式和开放加热模式，封闭加热模式下加热腔底板封闭，开放加热模式下加热腔底板为打开状态;所述移动装置承载整个微波除冰性能试验装饰，包括橡胶轮、制动器、电动机、传动器和电磁屏蔽帘；电动机与种植系统连接，能够接受指令，通过传动链条驱动橡胶轮前进或后退；电磁屏蔽帘用以防止微波泄漏。

4.一种应用权利要求1-3中任一项所述的测定路面微波除冰性能的可移动式试验装置测定路面材料微波除冰性能的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）试件制备

①按照交通运输部部颁标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0703－2011轮碾法成型沥青混凝土试件，试件尺寸为300×300mm×40mm，试件个数根据实际需要确定；

②根据所要制作的除冰试件长度选择成型底板与侧板，将沥青混凝土试件放置在底板上，依次在连接处安装密封垫圈，利用螺丝紧固底板、侧板，形成试验槽；

③在试件成型槽中注水，利用液位计查看液面高度，注水液面高度由试验覆冰厚度确定，如覆冰厚度为h,则液面高度应为h+40mm；

④将试件成型装置放置在－10℃±1℃的恒温箱或恒温室中，至结冰，应保持该装置水平，使冰层厚度均匀；

⑤卸下紧固的螺丝，将成型装置侧板打开，取出覆冰试件，放在恒温箱或恒温室中，备用；

（2）测定

①该试验操作须全部在温度可调节的温控室中进行，将温控室中的温度调整至试验温度，保持5h；

②将覆冰试件的下层沥青混凝土固定在地面，利用塑料或其他透波材料制成的软绳将表面冰层紧固并连接在力学传感器上，将冰层向一侧牵引，使牵引力达到100N，并固定；

③将微波除冰装置移至覆冰试件上方，使出波口完全覆盖试件，固定；检查并确保电磁屏蔽帘完全与地面接触，以防止试验过程中微波泄漏；

④在控制系统操作面板上选择微波发热功率、频率参数，启动微波除冰装置；

⑤当牵引力下降至5N时，微波除冰装置自动停止加热，记录此时的加热时间T；

⑥重新取一块覆冰试件，将其下层沥青混凝土固定在地面，利用塑料或其他透波材料制成的软绳将表面冰层紧固并连接在力学传感器上，将冰层向一侧牵引，使牵引力达到100N，并固定；

⑦将微波除冰装置移至覆冰试件一侧，使底部出波口边缘与试件边缘距离0.5m，在控制系统操作面板上选择微波发热功率、频率参数，设定微波除冰装置的行驶速度为30/T，启动微波除冰装置；

⑧待微波除冰装置底部出波口完全越过覆冰试件时，使微波除冰装置停止行驶，并关闭微波加热系统，查看拉力传感器数值；

⑨如拉力传感器最终数值大于5N，则将覆冰试件在试验环境下静置3h，降低微波除冰装置的行驶速度，重复⑥～⑧；如拉力传感器在试验过程中变为0，则重新取一块覆冰试件，提高微波除冰装置的行驶速度，重复⑥～⑧；如拉力传感器最终数值为0～5N之间，则记录此时的行驶速度V。