本發明專利技術公開了一種測定微波融冰效率的裝置及方法，包括底架和測試架，底架的一端與測試架的一端鉸接，底架的另一端與測試架的另一端之間設置有支撐桿，所述支撐桿能夠使底架和測試架之間形成夾角，測試架上設置有用于模擬路面的試件，試件上設置有冰層，測試架上還設置有擋塊和觸發警報裝置，所述擋塊用于防止試件在測試架上滑動，所述觸發警報裝置用于測試從微波照射冰層到冰層與試件分離所需時間，且觸發警報裝置連接至自動計時器。
A device and method for measuring microwave ice melting efficiency
【技術實現步驟摘要】
一種測定微波融冰效率的裝置及方法
本專利技術屬于路面融冰
，具體涉及一種測定微波融冰效率的裝置及方法。
技術介紹
隨著我國縱橫交錯的公路建設的大力發展，在促進了經濟的發展、便利了百姓的出行的同時，也給管理、養護道路帶來了很大的壓力。尤其在漫長的冬季，道路上的降雪易形成積雪、甚至積冰，導致路面的摩擦系數降低，使得車輛行駛、制動困難，容易引發交通事故，給人民生命財產帶來重大損失。國內目前現有的純機械式融冰設備主要有：滾筒式破冰機、垂片式除冰機、抽打式除冰機和仿生學式除冰機等，這些設備對于清除道路上的積雪效果較好，但當積冰與地面結合緊密時，其不僅融冰的效率低、積冰清除不干凈，而且會損傷道路標記甚至路面。當使用微波融冰雪方法融化冰雪時，微波能夠穿透冰層，使路面表層快速發熱升溫，通過熱傳導將能量傳遞給冰雪層，使冰雪層融化為液態水，從而使冰層和路面剝離，然后再采用人工或機械的方式清融冰雪，極大地提高了微波融冰雪方法的工作效率。然而，目前室內試驗微波融冰效率指標均采用試件表面達到0℃所需的時間，該指標與實際工況相差較大，無法準確測定室內試驗中微波除冰效率，因此缺乏一種精確測定微波融冰效率的裝置以評價微波融冰的效果，阻礙了微波融冰雪技術的發展與應用。因此，亟待開發一種準確測定微波融冰效率的裝置，以有效推進微波技術融冰雪的應用與發展。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種測定微波融冰效率的裝置及試驗方法，以克服現有技術的缺陷，本專利技術能準確測定微波融冰所需時間，進一步可計算得到不同吸波材料、不同道面結構以及不同微波場下的融冰雪效率。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種測定微波融冰效率的裝置，包括底架和測試架，底架的一端與測試架的一端鉸接，底架的另一端與測試架的另一端之間設置有支撐桿，所述支撐桿能夠使底架和測試架之間形成夾角，測試架上設置有用于模擬路面的試件，試件上設置有冰層，測試架上還設置有擋塊和觸發警報裝置，所述擋塊用于防止試件在測試架上滑動，所述觸發警報裝置用于測試從微波照射冰層到冰層與試件分離所需時間，且觸發警報裝置連接至自動計時器。進一步地，底架的一端與測試架的一端通過旋轉軸連接。進一步地，支撐桿為伸縮桿，且支撐桿活動連接在底架的另一端。進一步地，底架和測試架之間的夾角為15°-80°。進一步地，測試架由兩塊測試板構成，且兩塊測試板之間形成間隙，所述間隙用于為冰層融化后形成的水提供流通通道。進一步地，兩塊測試板之間連接有提手。進一步地，所述擋塊為兩塊，分別設置在兩個測試板上，且擋塊為楔形塊。進一步地，底架設置在水槽中。一種測定微波融冰效率的方法，利用微波照射冰層及試件，與此同時開啟自動計時器，在微波照射作用下試件表層發熱升溫，通過熱傳導將能量傳遞給冰層，使冰層與試件接觸位置處融化，兩者間的嵌咬力大大降低，從而使冰層和試件表面剝離，冰層滑落并撞擊觸發警報裝置，自動計時器停止計時，根據冰層滑落時間的長短，能夠表征不同試件材料與不同微波作用下融冰的效率。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：本專利技術在使用時，利用微波照射冰層及試件，與此同時開啟自動計時器，在微波照射作用下試件表層發熱升溫，通過熱傳導將能量傳遞至路表嵌咬冰層，使接觸冰層融化，從而使冰層和試件表面凍結力下降，從而冰層剝離、滑落并撞擊觸發警報裝置，自動計時器停止計時。根據冰層滑落時間的長短，能夠表征微波場作用下不同道面材料的融冰效率。進一步地，支撐桿為伸縮桿，能夠調節底架和測試架之間的夾角在15°-80°之間，從而測試不同路況下微波融冰的效率。進一步地，通過設置供冰層融化后形成的水流淌的流通通道及用于收納水的水槽，可以避免雪水對微波等設備造成損害。進一步地，通過設置提手，可以方便提起測試架以調整底架和測試架之間的夾角。附圖說明圖1是本專利技術裝置整體結構示意圖；圖2是本專利技術裝置俯視示意圖。圖3是可改變長度的支撐桿立面示意圖。圖4是支撐桿局部示意圖。圖5是支撐桿局部內部構造圖。圖6是水槽立面圖。圖7是水槽正視圖。圖8是水槽俯視圖。其中，1.水槽，2.底架，3.支撐桿，3-1.上部套桿，3-2.下部桿，4.測試架，5.冰層，6.試件，7.觸發警報裝置，8.擋塊，9.旋轉軸，10.提手。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術結構作進一步詳細說明：參見圖1、圖2、圖3和圖4，一種測定微波融冰效率的裝置，包括底架2和測試架4，底架2設置在水槽1中，底架2的一端與測試架4的一端通過旋轉軸9連接，底架2的另一端與測試架4的另一端之間設置有支撐桿3，支撐桿3為伸縮桿，它由下部桿3-2與上部套桿3-1組成，兩桿之間由螺紋連接，以達到改變長度的目的，且支撐桿3活動連接在底架2的另一端，所述支撐桿3能夠使底架2和測試架4之間形成15°-80°的夾角，測試架4上設置有用于模擬路面的試件6，試件6上設置有冰層5，測試架4由兩塊測試板構成，且兩塊測試板之間形成間隙，所述間隙用于為冰層5融化后形成的水提供流通通道，兩塊測試板之間連接有提手10，測試架4上還設置有擋塊8和觸發警報裝置7，所述擋塊8用于防止試件6在測試架4上滑動，所述擋塊8為兩塊，分別設置在兩個測試板上，且擋塊8為楔形塊，所述觸發警報裝置7用于測試從微波照射冰層5到冰層5與試件6分離所需時間，且觸發警報裝置7連接至自動計時器。下面結合具體實施例對本專利技術作進一步詳細描述：本專利技術為一可調整角度的測定微波融冰效率的裝置，底部為一盛放冰雪融化為水的水槽1，水槽1上方是本專利技術的核心裝置，首先是一與下方水槽1焊接的矩形底架2，底架2的尺寸為40cm*30cm，底架2上方為兩個5cm寬的鐵片組成的可調整角度的測試架4，用于托起冰層5及試件6，冰層厚度為5cm，測試架4底部由旋轉軸9連接，端部由一與測試架4垂直焊接的提手10連接，便于提起測試架4；底架2及測試架4之間有一用于固定角度的支撐桿3，支撐桿3下部與下方底架2可拆卸連接或可旋轉連接，測試架4與底架2之間的支撐桿3長度可在一定范圍內調節，可以實現測試架4與底架2之間形成15°～80°的角度，試驗角度由如下方法確定：首先，冰層5與試件6接觸界面在非凍結狀態，也即直接將冰層5放置在試件6上，逐漸抬升測試架4，以測定冰層5恰好從試件6上滑下時的臨界傾斜角度，記為α。試件6與冰層5凍結狀態下融冰試驗時，取(α+5)°作為試驗測試角度。試驗時，將測試架4抬起至已確定的試驗測試角度，并使用支撐桿3予以固定。規格為2cm*15cm*3cm的楔形的擋塊8與可旋轉測試架焊接，在擋塊8左側放置尺寸為15cm*15cm*5cm的試件6，在試件6正上方放置尺寸為15cm*15cm*5cm的冰層5，在擋塊8下端是1cm*15cm*10cm的觸發警報裝置7，觸發警報裝置7連接一個自動計時器，在上方冰層滑下時，可觸動自動計時器停止計時。使用時，在測試架的開和角度為(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種測定微波融冰效率的裝置，其特征在于，包括底架(2)和測試架(4)，底架(2)的一端與測試架(4)的一端鉸接，底架(2)的另一端與測試架(4)的另一端之間設置有支撐桿(3)，所述支撐桿(3)能夠使底架(2)和測試架(4)之間形成夾角，測試架(4)上設置有用于模擬路面的試件(6)，試件(6)上設置有冰層(5)，測試架(4)上還設置有擋塊(8)和觸發警報裝置(7)，所述擋塊(8)用于防止試件(6)在測試架(4)上滑動，所述觸發警報裝置(7)用于測試從微波照射冰層(5)到冰層(5)與試件(6)分離所需時間，且觸發警報裝置(7)連接至自動計時器。/n
【技術特征摘要】
1.一種測定微波融冰效率的裝置，其特征在于，包括底架(2)和測試架(4)，底架(2)的一端與測試架(4)的一端鉸接，底架(2)的另一端與測試架(4)的另一端之間設置有支撐桿(3)，所述支撐桿(3)能夠使底架(2)和測試架(4)之間形成夾角，測試架(4)上設置有用于模擬路面的試件(6)，試件(6)上設置有冰層(5)，測試架(4)上還設置有擋塊(8)和觸發警報裝置(7)，所述擋塊(8)用于防止試件(6)在測試架(4)上滑動，所述觸發警報裝置(7)用于測試從微波照射冰層(5)到冰層(5)與試件(6)分離所需時間，且觸發警報裝置(7)連接至自動計時器。
2.根據權利要求1所述的一種測定微波融冰效率的裝置，其特征在于，底架(2)的一端與測試架(4)的一端通過旋轉軸(9)連接。
3.根據權利要求1所述的一種測定微波融冰效率的裝置，其特征在于，支撐桿(3)為伸縮桿，且支撐桿(3)活動連接在底架(2)的另一端。
4.根據權利要求3所述的一種測定微波融冰效率的裝置，其特征在于，底架(2)和測試架(4)之間的夾角為15°-80°。
5.根據權利要求1所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王選倉，樊振陽，李美鑫，陳兵，原馳，趙靜，郭昱辰，張夢媛，丁龍亭，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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