[发明专利]一种测定微波融冰效率的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测定微波融冰效率的装置及方法，包括底架和测试架，底架的一端与测试架的一端铰接，底架的另一端与测试架的另一端之间设置有支撑杆，所述支撑杆能够使底架和测试架之间形成夹角，测试架上设置有用于模拟路面的试件，试件上设置有冰层，测试架上还设置有挡块和触发警报装置，所述挡块用于防止试件在测试架上滑动，所述触发警报装置用于测试从微波照射冰层到冰层与试件分离所需时间，且触发警报装置连接至自动计时器。

技术领域

本发明属于路面融冰技术领域，具体涉及一种测定微波融冰效率的装置及方法。

背景技术

随着我国纵横交错的公路建设的大力发展，在促进了经济的发展、便利了百姓的出行的同时，也给管理、养护道路带来了很大的压力。尤其在漫长的冬季，道路上的降雪易形成积雪、甚至积冰，导致路面的摩擦系数降低，使得车辆行驶、制动困难，容易引发交通事故，给人民生命财产带来重大损失。国内目前现有的纯机械式融冰设备主要有：滚筒式破冰机、垂片式除冰机、抽打式除冰机和仿生学式除冰机等，这些设备对于清除道路上的积雪效果较好，但当积冰与地面结合紧密时，其不仅融冰的效率低、积冰清除不干净，而且会损伤道路标记甚至路面。当使用微波融冰雪方法融化冰雪时，微波能够穿透冰层，使路面表层快速发热升温，通过热传导将能量传递给冰雪层，使冰雪层融化为液态水，从而使冰层和路面剥离，然后再采用人工或机械的方式清融冰雪，极大地提高了微波融冰雪方法的工作效率。然而，目前室内试验微波融冰效率指标均采用试件表面达到0℃所需的时间，该指标与实际工况相差较大，无法准确测定室内试验中微波除冰效率，因此缺乏一种精确测定微波融冰效率的装置以评价微波融冰的效果，阻碍了微波融冰雪技术的发展与应用。

因此，亟待开发一种准确测定微波融冰效率的装置，以有效推进微波技术融冰雪的应用与发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定微波融冰效率的装置及试验方法，以克服现有技术的缺陷，本发明能准确测定微波融冰所需时间，进一步可计算得到不同吸波材料、不同道面结构以及不同微波场下的融冰雪效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测定微波融冰效率的装置，包括底架和测试架，底架的一端与测试架的一端铰接，底架的另一端与测试架的另一端之间设置有支撑杆，所述支撑杆能够使底架和测试架之间形成夹角，测试架上设置有用于模拟路面的试件，试件上设置有冰层，测试架上还设置有挡块和触发警报装置，所述挡块用于防止试件在测试架上滑动，所述触发警报装置用于测试从微波照射冰层到冰层与试件分离所需时间，且触发警报装置连接至自动计时器。

进一步地，底架的一端与测试架的一端通过旋转轴连接。

进一步地，支撑杆为伸缩杆，且支撑杆活动连接在底架的另一端。

进一步地，底架和测试架之间的夹角为15°-80°。

进一步地，测试架由两块测试板构成，且两块测试板之间形成间隙，所述间隙用于为冰层融化后形成的水提供流通通道。

进一步地，两块测试板之间连接有提手。

进一步地，所述挡块为两块，分别设置在两个测试板上，且挡块为楔形块。

进一步地，底架设置在水槽中。

一种测定微波融冰效率的方法，利用微波照射冰层及试件，与此同时开启自动计时器，在微波照射作用下试件表层发热升温，通过热传导将能量传递给冰层，使冰层与试件接触位置处融化，两者间的嵌咬力大大降低，从而使冰层和试件表面剥离，冰层滑落并撞击触发警报装置，自动计时器停止计时，根据冰层滑落时间的长短，能够表征不同试件材料与不同微波作用下融冰的效率。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：