(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210825476.3 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 申请人 深圳普瑞材料技术有限公司 (72)发明人 齐小飞　单丽岩　马飞跃　 (74)专利代理 机构 北京中睿智恒知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16025 专利代理师 黄莉 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种便携式沥青动态剪切流变 仪 (57)摘要 本发明提供了一种便携式沥青动态剪切流 变仪， 属于沥青流变性测试设备技术领域。 该沥 青动态剪切流变仪包括机械结构模块及驱动采 集模块。 其中： 机械结构 模块包括作动模块、 夹持 模块及位移调节模块； 作动模块包括光栅编码 器、 步进电机、 转矩传感器及下部外壳； 夹持模块 包括样品上夹具、 下夹具及温度传感器； 位移调 节模块包括同心调节机构、 样品厚度调节机构及 限位块； 驱动采集模块包括闭环电机驱动器、 高 速扭矩采集卡和PID温度控制器。 本发明携带方 便、 价格便宜且场景适用性强。 既可应用于施工 过程快速检测沥青材料流变性， 又可与其他微观 结构测试设备联用开展原位试验， 对沥青材料评 价及优选、 揭示流变性机理、 提高沥青路面路用 性能、 延长沥青路面使用寿 命具有重要的意 义。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115201032 A 2022.10.18 CN 115201032 A 1.一种便携式沥青动态剪切流变仪， 其特 征在于， 包括机 械结构模块及驱动采集模块； 其中： 所述机械结构模块包括作动模块、 夹持模块、 位移调节模块； 所述作动模块包括 光栅编码器、 步进电机、 转矩传感器及下部 外壳； 所述夹持模块包括样品上夹具、 下夹具及温度传感器； 所述位移调节模块包括同心调节机构、 样品厚度调节机构及限位 块； 所述驱动采集模块包括闭环电机驱动器、 高速扭矩采集 卡和PID温度控制器； 所述架体的顶端通过安装腔安装有编码器， 所述编码器的输出轴通过螺栓安装有旋转 主轴， 输出轴端部套设有步进电机； 所述步进电机的输出轴通过螺 栓安装有旋转主轴， 输出轴端部套设有转矩传感器； 所述闭环电机驱动器、 高速扭矩采集 卡和PID温度控制器集成为驱动控制器； 所述驱动控制器与步进电机和转矩传感器电性相连； 所述样品上夹具与转矩传感器连接； 所述样品下夹具与下部 外壳为一体； 所述温度传感器固定 于下夹具 上； 所述同心调节结构、 样品厚度调节机构及限位 块自上而下通过螺 栓与下部 外壳连接 。 2.根据权利要求1所述的便携式沥青动态剪切流变仪， 其特征在于， 光栅编码器、 步进 电机、 转矩传感器及外壳均为中空机构。 3.根据权利要求1所述的便携式沥青动态剪切流变仪， 其特征在于， 样品夹具包括平行 板及椎板 。 4.根据权利要求1所述的便携式沥青动态剪切流变仪， 其特征在于， 为了准确控制样品 的温度， 温度传感器固定 于下夹具中靠 近样品的位置 。 5.根据权利要求1所述的便携式沥青动态剪切流变仪， 其特征在于， 为了准确控制设备 所有元件位于同一水平位置， 同心调节机构固定 于下部外壳上， 上 下调整元件轴心。 6.根据权利要求1所述的便携式沥青动态剪切流变仪， 其特征在于， 为了准确控制样品 的厚度， 样品厚度调节机构固定 于同心调节机构上， 左右调整样品的厚度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115201032 A 2一种便携式沥青动态 剪切流变仪 技术领域 [0001]本发明涉及公路工程沥青测定技术领域， 尤其涉及一种便携式沥青动 态剪切流变 仪。 背景技术 [0002]材料是交通基础设施的根基， 是交通基础设施发展的先行官。 材料性能的全过程 表征(材料研发、 生产及施工)是建设长寿命交通基础设施的保障。 作为交通基础设施建设 的重要材料之一， 沥青是典型的流变材料， 其流变性能与沥青路面的开裂、 车辙及疲劳等路 用性能密切相关， 备 受道路工作者的关注。 流变仪是表征沥青流变性的仪器， 目前现有商用 流变仪基本依靠国外进口， 单价大于40万元， 重量高于50kg， 高度70cm左右， 存在价格昂贵 和不便携带 的问题。 上述问题使得生产及施工单位极其缺 乏流变仪， 其技术人员仅采用针 入度评价体系评价沥青性能， 未对沥青流变性能进行评估， 导致优质沥青路用性能评估及 选择不合理从而造成实际沥青路面服役寿命远远低于设计寿命。 因此， 研制一款便携式动 态剪切流变仪对生产及施工单位及时表征沥青流变性能、 提升道路工程质量和推进交通 强 国建设具有重要的意 义。 发明内容 [0003]本发明的目的是为了解决现有商业流变仪存在的价格昂贵、 不便携带及场景适用 性差的问题， 进 而提供一种便携式沥青动态剪切流变仪 。 [0004]本发明的目的是通过以下技 术方案实现的： [0005]一种便携式沥青动态剪切流变仪， 包括机械结构模块及驱动采集模块。 所述机械 结构模块包括作动模块、 夹持模块及位移调节模块； 所述作动模块包括光栅编码器、 步进电 机、 转矩传感器及下部外壳； 所述夹持模块包括样品上夹具、 下夹具及温度传感器； 所述位 移调节模块包括同心调节机构、 样品厚度调节机构及限位块； 所述驱动采集模块包括闭环 电机驱动器、 高速扭矩采集卡和PID温度控制器。 所述架体的顶端通过安装腔安装有编码 器， 所述编码 器的输出轴通过螺栓安装有旋转主轴， 输出轴端部套设有步进电机； 所述步进 电机的输出轴通过螺栓安装有旋转主轴， 输出轴端部套设有转矩传感器； 所述闭环电机驱 动器、 高速扭矩采集卡和PID温度控制器集成为 驱动控制器； 所述驱动控制器与步进电机和 转矩传感器电性相连； 所述样品上夹具与转矩传感器连接； 所述样品下夹具与下部外壳为 一体； 所述温度传感器固定于下夹具上； 所述同心调节结构、 样品厚度调节机构及限位块自 上而下通过螺 栓与下部 外壳连接 。 [0006]进一步地， 光栅编码器、 步进电机及转矩传感器均为中空机构； [0007]进一步地， 样品夹具包括平行板及椎板 。 [0008]进一步地， 为了准确控制样品的温度， 温度传感器固定于下夹具中靠近样品的位 置； [0009]进一步地， 为了准确控制设备所有元件位于同一水平位置， 同心调节机构固定于说　明　书 1/3 页 3 CN 115201032 A 3