沥青延度是是评定沥青塑性、衡量沥青低温性能的重要指标，对沥青混合料的性能有很大的影响。沥青路面在使用过程中，当沥青的延度衰减到某一值时，将不能满足路面需要的低温变形能力，在荷载等作用下容易出现病害。有研究表明，当沥青的15℃延度下降到约5cm时，路面容易发生开裂中国沥青网sinoasphalt.com。

沥青延度试验仪是用于测定沥青延度和弹性恢复变形能力的专用仪器，由延度仪主机、试模及底板组成。沥青延度按照国家标准《沥青延度测定法》(GB/T4508－2010)、《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60－2008)规定的测量方法进行测定。延度仪主机由示值系统、拉伸装置、水槽温控装置和控速装置组成;试模由2个弧形端模和2个侧模组成，根据用途分为8字试模和直线试模。其工作原理为:将熔化的沥青材料试样注入试模内，经冷却成型，在一定试验温度下养护一定时间后，装入延度仪的试模固定板(柱)上，由电机带动拉伸装置向前按一定速度移动，直至试件拉伸至断裂，记录此时的拉伸长度，其中拉伸速度通过控制电机方式调节，试验温度通过恒温装置控制，拉伸长度通过指针标尺或数字形式显示作为沥青延度试验仪的示值。沥青延度取决于沥青本身的性能，同时与试验温度、拉伸速度、水浴恒温时间及水浴密度等因素有关。

沥青延度仪试件拉伸装置的移动和摆动量、拉伸速度、水温保持及保持时间为《沥青延度试验仪检定规程》(以下简称检定规程)中规定的几个主要计量技术指标。目前，拉伸装置的移动通过目测计量、摆动量通过百分表计量、示值系统分度值及最大允许误差通过钢卷尺计量、拉伸时间通过秒表计量、拉伸速度通过拉伸长度与时间的商计算得到，水温保持采用温度和时间分别计量的方式。检定规程中所用的校准方法，不仅步骤繁琐，而且因为测量环节中人为操作、多套检测装置交替安装拆卸等因素，使得计量结果的准确性受到很大影响。为了达到减少计量人为因素影响，降低计量不确定度，实现多个参量同时准确计量，节省人力物力的目的，建立沥青延度仪长度、摆动量、温度等测量的集成标准装置就显得尤为必要。

现有校准方法的问题分析

目前交通行业依据《沥青延度试验仪计量检定规程JJG(交通)023－2013》对路用石油沥青延度试验仪进行检/校，要求如下:

拉伸装置拉伸速度的检定

启动拉伸装置使其向前移动，用秒表记录不少于测量范围全长1/3的时间，计算拉伸速度误差，重复进行三次，取平均值，应满足拉伸速度误差在±5%。

拉伸装置移动和摆动量的检定

在拉伸装置移动过程中，目测检查拉伸装置移动情况。通过辅助测量轴固定百分表，辅助测量轴与拉伸装置移动方向轴平行(平行度不小于0.05mm/m)。将百分表座固定在拉伸装置试模固定板上，百分表表针按水平和垂直方向对齐辅助测量轴，启动拉伸装置使其向前移动，观察测量范围全长约1/3距离内的两百分表示值变动量，满足摆动量不大于0.5mm.

水温保持及保持时间

将标准温度计(或其他温度传感器)布置在水槽两端和中间，设定沥青延度仪试验温度，待水槽内温度稳定后，每间隔10min观察和记录一次标准温度计的示值，共观察和记录三次，取其中记录值与设定试验温度差值作为结果，满足不大于±0.1℃。

分析上述沥青延度仪主要计量技术指标的校准方法，主要存在以下3个方面的问题:

(1)检定规程中给出的沥青延度仪拉伸速度校准方法采用测量拉伸装置拉伸长度及对应拉伸时间，然后两者相除的方法得到。此拉伸速度显然只是该时间段内平均拉伸速度值，无法体现整个拉伸过程中实时速度是否符合要求，是否稳定。

(2)现有方法拉伸装置摆动量的测量，通过辅助轴与百分表实现。方法中辅助测量轴与拉伸装置移动方向轴平行度需要手动调节，百分表与辅助轴水平垂直对齐需要手动调节，百分表读数需要人工目测，上述方法费时费力，且人为操作因素影响较大，使得测量结果不确定度增加。

(3)现有方法的水温保持及保持时间分别采用温度计及秒表进行人工读数和记录，不仅耗费人力而且结果准确性受人为影响较大。

校准装置整体方案设计与实现

针对现有校准方法中存在的上述问题，设计一种沥青延度仪新型集成校准设备，实现沥青延度仪主要计量技术指标的全过程、全自动计量。该设备包含拉伸速度检测系统、拉伸摆动量检测系统、水温监测系统等。全系统包含装置如下:位移数据采集装置、时间记录装置、摆动量测量装置、无线温度处理模块、控制器等。

拉伸速度检测装置工作过程

将整个系统安装固定好后，将拟拉伸速度输入被校准沥青延度仪，开启被检沥青延度试验仪。当位移采集装置采集到被检装置从零到非零的位移时，发送信号至测量主机(控制系统)，实验正式开始。仪器拉伸过程中，位移采集装置、水平及竖向摆动量测量装置同时采集位移数据，并将数据传输至控制器。由测量控制软件通过控制器发送指令至独立时间记录装置，同步记录时间。沥青延度仪标准装置数据分析及评价软件内置于标准装置测量主机内部，如:控制系统内嵌软件计算实时拉伸速度，并与设置拉伸速度比较，分析拉伸速度是否满足要求。拉伸试验结束时，测量控制软件自动计算拉伸速度、拉伸摆动量并输出报告。温度采集装置同时采集温度，通过无线传输至控制系统，控制系统内嵌软件计算分析水温及水温保持时间是否满足要求，并显示结果。所有标准器均向上一级计量部门进行有效溯源。同时，控制系统发送信号至计时系统开始计时。

结论

(1)拉伸速度检测系统由位移检测系统及时间监测系统组成，分别可溯源至长度国家基准、时间国家基准。

(2)拉伸摆动量检测系统由电阻位移系统组成，可溯源至国家电学基准。

(3)温度测量系统由温度采集系统、无线传输系统、时间监测系统组成，分别可溯源至温度国家基准、时间国家基准。

(4)本文研究的沥青延度仪校准装置可实现多项指标的同步整体计量，可有效节约人力物力，实现计量过程的自动化，为解决现有校准过程存在的一系列问题提供了可行性方案。