[0001] 本发明属于路面材料试验设备技术领域，尤其是涉及一种路面低温抗凝冰仿真试验装置。

[0002] 路面低温抗凝冰仿真试验装置是一种用于研究路面抗凝冰性能的实验设备，它可以模拟各种低温环境和凝冰条件，对试件表面的凝冰情况进行监测和分析，从而评价抗凝冰材料的性能优劣。

[0003] 目前对于路面低温抗凝冰的仿真试验最终通过结冰厚度判断路面的低温抗凝冰性能，但是整体测试缺少对比试验，不清楚与正常路面在经受低温状态下结冰状态的差异值大小，进而对处理过后的路面低温抗凝冰性能没有一个准确很好的反馈，不清楚在各种低温条件下结冰厚度降低多少算作优秀，对于路面低温抗凝冰性能的测试结果反馈不准确，且无法直观明了的得知测试结果，对于数据分析还需要依靠专业的技术人员去处理，使得对于试验数据的结果分析效率低，且对于使用融雪化冰材料的路面进行低温抗凝冰试验中，在路面试件上泼洒的融雪化冰材料会使得路面试件的厚度自然增加，进而在对结冰厚度进行检测反馈测试结果时，使得测试数据受到影响，不能准确的反馈出路面低温抗凝冰的性能，影响试验质量。

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0020] 如图1‑图8所示，一种路面低温抗凝冰仿真试验装置，包括支撑座1，支撑座1的上端对称固定安设有两个下隔温壳9，支撑座1的上端后侧固定安设有L形立板10，L形立板10的水平部对称固定插套有两根电动推杆11，电动推杆11的下端输出端固定连接有与下隔温壳9对应设置的上隔温壳12，上隔温壳12的上端对称固定插套有多个喷淋头13，上隔温壳12的上端还固定插套有冷风头14，支撑座1的上端固定安设有变频冷风机15，变频冷风机15的出风口通过弹性送风管16与冷风头14固定连通，支撑座1的上端通过高度调节机构2固定安设有位于其中一个下隔温壳9内的试验承托板17，高度调节机构2包括多根对称固定连接在试验承托板17下端的导向滑杆21，导向滑杆21的下端贯穿支撑座1的下端，试验承托板17的下端中心处还固定连接有调节螺杆22，支撑座1的表面还开设有通孔，且对应通孔内通过轴承转动套接有调节螺筒23，调节螺筒23和调节螺杆22螺纹套接，支撑座1的下端固定安设有位于调节螺筒23一侧的减速齿轮箱24，减速齿轮箱24的输出端与调节螺筒23之间通过传动齿轮组件25传动连接，减速齿轮箱24的输入端处固定安设有调节电机26。

[0021] 支撑座1的上端还固定安设有位于另一个下隔温壳9内的比对承托板18，其中一个下隔温壳9的上端外侧固定安设有融雪材料泼洒机构3，融雪材料泼洒机构3包括两个对称固定安设在下隔温壳9上端外壁的往复电动滑轨31，两个往复电动滑轨31内滑块的一端固定连接有同一个U形往复板32，U形往复板32的水平部对称固定插套有两根电动伸缩杆33，两根电动伸缩杆33的下端输出端固定连接有同一个洒料头34，洒料头34的上端固定连通有送料管35，送料管35上安设有送料泵36，送料泵36固定安设在U形往复板32的上端，U形往复板32的一端固定连接有触发杆37，下隔温壳9的外壁固定安设有两个关于触发杆37前后对称设置的触发开关38。

[0022] 支撑座1的上端固定安设有用于控制融雪材料泼洒机构3泼洒量的材料用量调控机构4，材料用量调控机构4包括调控圆壳41，调控圆壳41的内壁中心处转动连接有转轴42，调控圆壳41的下端固定安设有用于驱动转轴42自转的调控电机43，转轴42的轴壁固定连接有调控导电接片44，调控圆壳41的内部还固定安设有与调控导电接片44电接触的弧形调控电阻棒45，转轴42的上端贯穿调控圆壳41的上端，且固定连接有L形指示针46，调控圆壳41的上端固定安设有与L形指示针46相对设置的弧形用量刻度板47。

[0023] 支撑座1的上端还对称固定安设有两组位于下隔温壳9一侧的结冰厚度检测反馈机构5，结冰厚度检测反馈机构5包括固定连接在支撑座1上端的支撑柱51，支撑柱51的上端固定连接有电动推进杆52，电动推进杆52的输出端固定连接有检测壳53，检测壳53的下端开设有插孔，且对应插孔内活动插套有检测杆54，检测杆54的下端固定连接有检测板55，检测杆54的上端固定连接有受力板56，受力板56的下端和检测壳53的内壁底部固定安设有套设在检测杆54外的下拉弹簧57，受力板56的上端固定连接有吸力永磁板58，检测壳53的内壁顶部固定安设有吸力电磁板59，检测壳53的外壁还固定安设有反馈壳510，反馈壳510的内壁固定安设有反馈电阻棒511，受力板56的一侧固定连接有反馈导电接片512，反馈导电接片512的一端通过检测壳53侧壁开设的条形开口伸入反馈壳510内，且与反馈电阻棒511电接触连接。

[0024] L形立板10的上端固定安设有与两组结冰厚度检测反馈机构5电连接的结冰厚度差异大小体现机构6，结冰厚度差异大小体现机构6包括固定安设在L形立板10上端的安装板61，安装板61的侧壁上下固定插套有比对体现壳62和试验体现壳63，比对体现壳62的内壁固定连接有多根前后设置的第一阻力杆64，多根第一阻力杆64外活动插套有同一个第一阻力座65，第一阻力座65的下端固定连接有第一移动板66，第一移动板66的侧壁固定连接有比对永磁板67，比对体现壳62的内壁固定安设有比对电磁板68，第一移动板66的侧壁固定连接有第一推拉杆69，第一推拉杆69的一端贯穿伸出比对体现壳62的侧壁，且固定连接有第一固定板610，试验体现壳63的内壁固定连接有多根前后设置的第二阻力杆611，多根第二阻力杆611外活动插套有同一个第二阻力座612，第二阻力座612的上端固定连接有第二移动板613，第二移动板613的侧壁固定连接有试验永磁板614，试验体现壳63的内壁固定安设有试验电磁板615，第二移动板613的侧壁固定连接有第二推拉杆616，第二推拉杆616的一端贯穿伸出试验体现壳63的侧壁，且固定连接有第二固定板617，第二固定板617的侧壁固定插套有差异筒618，差异筒618内固定连接有差异电阻棒619，第一固定板610的下端侧壁固定连接有差异杆620，差异杆620的一端贯穿伸入差异筒618内，且固定连接有差异导电接片621。

[0025] L形立板10的上端还固定安设有与结冰厚度差异大小体现机构6电连接的测试结果直观显示机构7，测试结果直观显示机构7包括固定安设在L形立板10上端的电动辊组71，电动辊组71外卷绕有记录卷纸72，电动辊组71的上端固定安设有纵向电动滑轨73，纵向电动滑轨73内滑块的上端固定连接有标记壳74，标记壳74的下端对称开设有两个插孔，且对应插孔内活动插套有升降杆75，两根升降杆75的下端贯穿标记壳74的下端，且固定连接有同一个升降板76，升降板76的表面固定插套有标记笔77，两根升降杆75的上端固定连接有同一个驱动板78，驱动板78的下端和标记壳74的内壁底部固定安设有两个分别套设在两根升降杆75外的顶推弹簧79，驱动板78的上端固定连接有推力永磁板710，标记壳74的内壁顶部固定安设有推力电磁板711。

[0026] L形立板10的上端固定安设有用于控制变频冷风机15工作功率的试验温度调控机构8，试验温度调控机构8包括温度壳81，温度壳81的内壁一侧固定安设有多个上下等距分布设置的温度开关82，温度壳81的内壁还转动连接有竖向设置的传动螺杆83，温度壳81的上端固定安设有用于驱动传动螺杆83自转的伺服电机84，传动螺杆83的杆壁螺纹套接有传动座85，传动座85的一端固定连接有与温度开关82相对设置的按压圆头86。

[0027] L形立板10的上端还固定安设有PLC控制器19，所述PLC控制器19分别与高度调节机构2、融雪材料泼洒机构3、材料用量调控机构4、结冰厚度检测反馈机构5、结冰厚度差异大小体现机构6、测试结果直观显示机构7和试验温度调控机构8电控连接。

[0028] 现对本发明的操作原理做如下描述：将被检测的路面试件放置在试验承托板17上，再将普通的路面试件放置在比对承托板18上，PLC控制器19控制电动推杆11推动上隔温壳12下移，直至上隔温壳12与下隔温壳9稳定密封组装在一起，PLC控制器19再控制外部水泵将水输送至喷淋头13内，在路面试件上进行喷淋操作，PLC控制器19还控制变频冷风机15动作，变频冷风机15将冷空气输送至冷风头14内，在路面试件外形成低温环境，模拟真实环境中的路面结冰条件；喷淋头13和变频冷风机15持续工作30min后，PLC控制器19控制喷淋头13和变频冷风机15停止工作，且同步控制电动推杆11带动上隔温壳12上移，将试验的路面试件露出，PLC控制器19再控制电动推进杆52推动检测壳53移动，使得检测壳53移动至路面试件的上侧，这个过程中PLC控制器19控制供电设备向吸力电磁板59供电，吸力电磁板59通电产生与吸力永磁板58相反的磁性，进而使得受力板56带动检测杆54和检测板55克服下拉弹簧57的弹力上移，电动推进杆52推动到位后，PLC控制器19断去对吸力电磁板59的供电，在下拉弹簧57弹力的作用下使得检测板55下移抵触在路面试件的上端冰层处，检测板55下移的过程中受力板56同步下移，进而带动反馈导电接片512在反馈电阻棒511上移动，具体的是，当结冰厚度越大，检测板55的下移距离越短，进而使得反馈导电接片512在反馈电阻棒511上的移动距离越短，使得反馈电阻棒511的接入阻值越小，而结冰厚度越大说明路面试件的低温抗凝冰性能越差，对应试验承托板17一侧的反馈导电接片512和反馈电阻棒511串联在试验电磁板615的供电电路上，而对应比对承托板18一侧的反馈导电接片512和反馈电阻棒511串联在比对电磁板68的供电电路上，试验电磁板615和比对电磁板68通电产生磁性后，试验电磁板615配合试验永磁板614对第二移动板613产生推力，进而使得第二阻力座612在第二阻力杆611上滑动，进而通过第二推拉杆616推动第二固定板617带动差异筒618前移，且电动推进杆52会使得检测壳53在路面试件上各个位置进行移动，进而能够使得检测板55检测反馈出路面试件上最大的结冰厚度，最大的结冰厚度对应试验结果中反馈电阻棒511的最小接入阻值，此时试验电磁板615和产生最大的磁性使得第二固定板617移动至最远距离，同样对应比对承托板18一侧的反馈导电接片512和反馈电阻棒511串联在比对电磁板68的供电电路上，比对电磁板68配合比对永磁板67驱动第一推拉杆69和第一固定板610带动差异杆620前移，当试验承托板17上的试验路面试件与比对承托板18上普通路面试件的结冰厚度差异值越大时，说明试验路面试件的低温抗凝冰性能越好，此时第一固定板610相对第二固定板617之间的距离越大，进而使得差异杆620带动差异导电接片621在差异筒618内相对差异电阻棒619的滑移距离越大，使得差异电阻棒619的接入阻值越小，差异导电接片621和差异电阻棒619串联在推力电磁板711的供电电路上，推力电磁板711通电产生磁性配合推力永磁板710推动驱动板78带动升降杆75和升降板76下移，进而使得标记笔77在记录卷纸72上画出竖向的线段，具体的是，画出的竖向线段越长，表示试验路面试件的低温抗凝冰性能越好，能够对路面试件的低温抗凝冰性能进行快速检测，并能够与正常路面试件在相同试验条件下测试结果的直接比对，进而能够更加准确的反馈出路面低温抗凝冰的性能大小，能够将对路面的低温抗凝冰性能的测试结果直观的显示标记出来，方便工作人员对路面的低温抗凝冰性能进行快速判处理分析，有效提高了对测试结果数据的分析效率，方便对路面材料的后续研发改进工作；
且根据实验需求通过PLC控制器19控制伺服电机84动作，伺服电机84带动传动螺杆83自转，通过传动螺杆83和传动座85的螺纹套接作用使得传动座85带动按压圆头86在温度壳81内移动，使得按压圆头86作用在不同的温度开关82上，温度开关82控制变频冷风机
15以不同的功率进行工作，进而对试验温度进行快速调节 ，能够对试验温度进行快速调控，方便进行不同温度下的试验操作，提高试验范围；
在需要测试融雪化冰材料对路面的低温抗凝冰性能的影响时，在将路面试件放置好后，PLC控制器19先控制往复电动滑轨31带动U形往复板32移动，PLC控制器19同步控制送料泵36工作，送料泵36配合送料管35将融雪化冰材料输送至洒料头34内，进而泼洒在试验路面试件上，且根据试验需要的融雪化冰材料的用量控制调控电机43动作，调控电机43带动转轴42转动，进而驱动调控导电接片44在弧形调控电阻棒45上移动，且调控导电接片44和弧形调控电阻棒45串联在往复电动滑轨31的供电电路上，往复电动滑轨31为直流电动设备，当弧形调控电阻棒45的接入阻值越小，往复电动滑轨31的的供电电流越大，进而使得往复电动滑轨31的运动速度越快，而在送料泵36的工作功率固定的条件下，往复电动滑轨31的运动速度越快会使得更少的融雪化冰材料泼洒在试验路面试件上，反之弧形调控电阻棒
45的接入阻值越大，往复电动滑轨31的运动速度越慢，会使得更多的融雪化冰材料泼洒在试验路面试件上，进而对融雪化冰材料的用量和厚度进行有效调控，且L形指示针46在弧形用量刻度板47上标识的位置能够使得工作人员准确的得知具体的调节量，然后再进行路面试件的低温抗凝冰性能的试验步骤，得出融雪化冰材料对路面低温抗凝冰性能的影响，能够对融雪化冰材料对于路面的低温抗凝冰性能的影响进行快速的测试，且能够控制融雪化冰材料的泼洒用量和厚度，进而在不同用量的试验条件下进行对路面多次的低温抗凝冰性能测试，有效提高测试范围和准确性；
且在泼洒融雪化冰材料的过程中，PLC控制器19控制调节电机26同步工作，调节电机26带动减速齿轮箱24的输入端动作，进而使得减速齿轮箱24的输出端配合传动齿轮组件
25带动调节螺筒23自转，通过调节螺筒23和调节螺杆22的螺纹套接作用使得调节螺杆22带动试验承托板17逐渐下移，直至洒料头34完成融雪化冰材料的泼洒工作，此时U形往复板32下端的触发杆37按压作用在触发开关38上，此时PLC控制器19控制调节电机26停止动作，具体的是，当融雪化冰材料的泼洒量越多，厚度越大，使得U形往复板32的移动速度越慢，进而使得触发杆37作用在触发开关38上的间隔时间越长，进而使得调节电机26的工作时间越长，使得试验承托板17下移的高度越大，能够更好的弥补因为融雪化冰材料的添加导致试验路面试件的高度抬高对后续结冰厚度检测结果测量准确性的问题，能够基于融雪化冰材料的泼洒厚度对路面试件的承托高度进行自动调整，保证对试验结果中结冰厚度的测量准确性，进而保证试验质量。

[0029] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。