本文上海昌吉介紹一款石油瀝青恒溫水浴的設計，石油瀝青應用于道路、建筑、防水防潮等領域，為了確保石油瀝青的質量，需要對石油瀝青進行針入度、延度和軟化點測試。這三個的測試需要在規定的溫度和規定的時間下進行測試。我們根據測試的水溫控制精度和測試時間的條件，研制該款瀝青恒溫水浴測試裝置。
1 技術設計要求
在做瀝青針入度和瀝青延度測試時，水箱容量不少于10L ，控溫精度為25±0.1℃ 。水中應設有一帶孔的擱板，位于水面下不少于100mm ，距水浴箱底不得少于50mm 處。水溫在控制精度的范圍內，保持時間不少于30min。在做軟化測試時，試樣及試樣底板置于控溫精度為5±0.5℃的水浴箱中，水溫在控制精度的范圍內，保持時間不少于15min。
2 技術方案與思路分析
根據技術要求設計方案為: 在滿足測試要求的前提下，運行安全可靠、物美價廉、力求設備簡單，移動方便、清洗保養便利、且一次性投資小，使用時間長，還要考慮以后技術優化，留一定的余量和位置。因此，設計了兩個水箱，利用加熱系統或者制冷系統來對其中的一個水箱的水溫進行加熱或者制冷，通過循環水泵將第一個水箱的能量傳遞給第二個水箱，將第一個水箱作為冷源或者熱源的儲能水箱，第二個水箱是實驗測試需要的恒溫水浴箱，工作原理圖如圖 1 所示:
圖 1 恒溫水浴箱的原理設計
整套裝置包括有制冷系統、電加熱系統、冷熱水循環系統、智能數字溫度間接控制系統等組成。并要滿足境溫度以及試件溫度對水浴箱溫差造成的影響，而且要實現全自動對循環水泵控制，保持水浴箱溫度恒定設定溫度范圍內。
3 研發過程分析
3.1外觀設計要求
瀝青實驗過程中可能產生腐蝕物，因此，水浴箱采用不銹鋼材質304，便于清洗管理。根據要求，水箱容量為10L左右，水箱的高度不小于150mm，水浴箱的進水口高于150mm，口徑為40mm，以及要防止水溢出水箱選擇了水箱的容量為:長200mm× 寬 300mm×高250mm=15L。保溫材料為100mm的粘貼型聚氨酯保溫材料，其使用方便并且傳熱系數小，用于粘貼在水箱的不銹鋼外壁，并用鋁箔夾筋貼面，可以更好的隔絕空氣與水浴箱的不銹鋼面接觸，避免冷凝露水的產生。
3.2 熱負荷計算分析
當環境溫度與設定溫度相差越小的時候，環境溫度對水浴箱的負荷也就越小，幾乎可以忽略不計，所以制冷系統的制冷量和加熱系統的制熱量決定水浴箱內的溫度達到設定溫度的速度，在制冷量越大的情況下，水浴箱內的水溫降得越快; 制熱量越大的情況下，水浴箱的水溫升得越快。所以制冷系統制冷量的大小和加熱系統的制熱量的大小只與時間的長短有關。
4 結 語
該設備的溫度控制精確度已通過廣東省計量局測試驗認證，取得了國家發明專利，性能穩定、反饋良好。但設備在設計制作時間比較緊迫，各方考慮欠缺，在制冷系統的選擇上，可以考慮蓄冷技術應用，通過電磁閥轉換，利用制冷系統冷凝器的熱量回收，但是這樣將會形成三個水浴箱，一個是儲藏冷量的水浴箱，一個是儲藏熱量的浴箱，減少加熱管裝置，通過水泵對目標的水浴箱的水溫進行控制，將為新一代產品提供借鑒。
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