本文上海昌吉介绍一款石油沥青恒温水浴的设计，石油沥青应用于道路、建筑、防水防潮等领域，为了确保石油沥青的质量，需要对石油沥青进行针入度、延度和软化点测试。这三个的测试需要在规定的温度和规定的时间下进行测试。我们根据测试的水温控制精度和测试时间的条件，研制该款沥青恒温水浴测试装置。
1 技术设计要求
在做沥青针入度和沥青延度测试时，水箱容量不少于10L ，控温精度为25±0.1℃ 。水中应设有一带孔的搁板，位于水面下不少于100mm ，距水浴箱底不得少于50mm 处。水温在控制精度的范围内，保持时间不少于30min。在做软化测试时，试样及试样底板置于控温精度为5±0.5℃的水浴箱中，水温在控制精度的范围内，保持时间不少于15min。
2 技术方案与思路分析
根据技术要求设计方案为: 在满足测试要求的前提下，运行安全可靠、物美价廉、力求设备简单，移动方便、清洗保养便利、且一次性投资小，使用时间长，还要考虑以后技术优化，留一定的余量和位置。因此，设计了两个水箱，利用加热系统或者制冷系统来对其中的一个水箱的水温进行加热或者制冷，通过循环水泵将第一个水箱的能量传递给第二个水箱，将第一个水箱作为冷源或者热源的储能水箱，第二个水箱是实验测试需要的恒温水浴箱，工作原理图如图 1 所示:
图 1 恒温水浴箱的原理设计
整套装置包括有制冷系统、电加热系统、冷热水循环系统、智能数字温度间接控制系统等组成。并要满足境温度以及试件温度对水浴箱温差造成的影响，而且要实现全自动对循环水泵控制，保持水浴箱温度恒定设定温度范围内。
3 研发过程分析
3.1外观设计要求
沥青实验过程中可能产生腐蚀物，因此，水浴箱采用不锈钢材质304，便于清洗管理。根据要求，水箱容量为10L左右，水箱的高度不小于150mm，水浴箱的进水口高于150mm，口径为40mm，以及要防止水溢出水箱选择了水箱的容量为:长200mm× 宽 300mm×高250mm=15L。保温材料为100mm的粘贴型聚氨酯保温材料，其使用方便并且传热系数小，用于粘贴在水箱的不锈钢外壁，并用铝箔夹筋贴面，可以更好的隔绝空气与水浴箱的不锈钢面接触，避免冷凝露水的产生。
3.2 热负荷计算分析
当环境温度与设定温度相差越小的时候，环境温度对水浴箱的负荷也就越小，几乎可以忽略不计，所以制冷系统的制冷量和加热系统的制热量决定水浴箱内的温度达到设定温度的速度，在制冷量越大的情况下，水浴箱内的水温降得越快; 制热量越大的情况下，水浴箱的水温升得越快。所以制冷系统制冷量的大小和加热系统的制热量的大小只与时间的长短有关。
4 结 语
该设备的温度控制精确度已通过广东省计量局测试验认证，取得了国家发明专利，性能稳定、反馈良好。但设备在设计制作时间比较紧迫，各方考虑欠缺，在制冷系统的选择上，可以考虑蓄冷技术应用，通过电磁阀转换，利用制冷系统冷凝器的热量回收，但是这样将会形成三个水浴箱，一个是储藏冷量的水浴箱，一个是储藏热量的浴箱，减少加热管装置，通过水泵对目标的水浴箱的水温进行控制，将为新一代产品提供借鉴。
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