طريقة الحلقة والكرة

طريقة الحلقة والكرة من PAC

يُعد اختبار نقطة التليين بطريقة Ring & Ball أسلوبًا معياريًا وموثوقًا لتحديد درجة تليين البيتومين، والشمع، والمواد الراتنجية. هذا الاختبار مهم للمهندسين والكيميائيين الذين يحتاجون إلى تقييم المواد عند درجات الحرارة العالية للتنبؤ بالأداء الحراري وخصائص التدفق للمواد في تطبيقات مثل الطرق، الأسطح، والطلاءات الصناعية. يوفر القياس الدقيق لنقطة التليين معلومات حول استقرار المادة عند الحرارة، مما يضمن أن التركيبات تلبي المواصفات الصارمة وتحافظ على خصائصها الميكانيكية أثناء التشغيل.

 

تعتمد الطريقة على حلقة معدنية مملوءة بالعينة ووجود كرة فولاذية على السطح، حيث يتم تسخينها تدريجيًا في حمام مائي أو جليسرين محكوم التحكم. مع ارتفاع درجة الحرارة، تطبق الكرة حمولة موحدة على العينة، ويتم تسجيل اللحظة الدقيقة التي تمر فيها الكرة عبر المادة المذابة. يوفر هذا الإجراء قياسًا واضحًا وقابلًا للتكرار لنقطة تليين البيتومين ASTM D36، أو الشمع IP 58، أو الراتنج EN 1427، وهو أمر أساسي لمراقبة الجودة والامتثال للمعايير الدولية.

 

الأهمية التقنية لنقطة التليين

تعد نقطة التليين خاصية ريولوجية بالغة الأهمية للبتومين والراتنجات والمواد اللاصقة، حيث تمثل درجة الحرارة التي تكتسب عندها المادة درجة معينة من الحركية. وخلافاً للمواد الكيميائية النقية، لا تمتلك هذه المواد نقطة انصهار حادة بل تلين تدريجياً مع ارتفاع الحرارة. صُمم جهاز RB36 من PAC خصيصاً لتحديد نقطة التحول هذه باستخدام طريقة "الحلقة والكرة". هذه البيانات ضرورية للمهندسين للتنبؤ بأداء الأسفلت في المناخات المختلفة، مما يضمن بقاء أسطح الطرق مستقرة تحت الأحمال الثقيلة.

 

منهجية "الحلقة والكرة" المعيارية

تقنياً، يتبع جهاز RB36 إجراءً معيارياً حيث يتم ملء حلقتين أفقيتين بالعينة ووضعهما في حمام سائل. يتم وضع كرة فولاذية ذات وزن محدد فوق كل عينة. ومع تسخين الحمام بمعدل محكوم، تلين العينة حتى تفقد القدرة على تحمل وزن الكرة، فتهبط لمسافة 25 ملم. تُسجل درجة الحرارة عند هذه النقطة كـ "نقطة التليين". يقوم RB36 بأتمتة هذا التسلسل بالكامل، مما يضمن الحفاظ على المتغيرات الفيزيائية المحددة في المعايير الدولية باتساق مطلق.

 

نظام كشف متطور قائم على الليزر

يتمثل الابتكار التقني الرئيسي في RB36 في استخدامه لمستشعرات ليزر عالية الدقة لاكتشاف اللحظة الدقيقة لنقطة التليين. كانت الطرق اليدوية التقليدية تتطلب من المشغل مراقبة العينة باستمرار، مما يسبب أخطاءً بشرية. يراقب نظام الليزر في RB36 الإزاحة الرأسية للكرات ويسجل درجة الحرارة تلقائياً فور وصول العينة إلى خط الكشف. تضمن هذه الدقة البصرية استقلال النتائج عن تأثير المشغل وتوفر مستوى من الدقة يفوق بكثير الملاحظة البصرية.

 

تحكم دقيق في التسخين الخطي

تعد الإدارة الحرارية حيوية لدقة اختبار الحلقة والكرة، لأن نقطة التليين تعتمد بشكل كبير على معدل ارتفاع درجة الحرارة. يستخدم RB36 نظام تسخين متطوراً يتم التحكم فيه بواسطة معالج دقيق للحفاظ على معدل تسخين خطي صارم، عادةً 5 درجات مئوية في الدقيقة كما تطلب الطرق القياسية. يعوض النظام السعات الحرارية المختلفة لسوائل الحمام (مثل الماء أو الجلسرين)، مما يضمن وصول العينة إلى حالة التليين تحت ظروف متطابقة في كل مرة.

 

اختبار مزدوج لتعزيز الإنتاجية

تم تكوين RB36 تقنياً كجهاز ذو محطتين، مما يسمح باختبار عينتين في وقت واحد. لا يهدف هذا التكوين لزيادة الإنتاجية فحسب، بل للتحقق من صحة البيانات أيضاً؛ فمن خلال اختبار نسختين من نفس المادة، يمكن للنظام حساب متوسط نقطة التليين تلقائياً والتحقق من أي انحرافات بين المحطتين. يضمن هذا النظام إنتاج بيانات موثوقة تلبي متطلبات الدقة الصارمة التي تضعها الهيئات التنظيمية لاعتماد الأسفلت والبتومين.

 

الامتثال لمعيار ASTM D36 والمعايير العالمية

تم هندسة RB36 للامتثال لأكثر المعايير الدولية صرامة، بما في ذلك ASTM D36 وEN 1427 وIP 58. تحدد هذه المعايير كل جانب تقني للاختبار، من أبعاد الحلقات إلى الوزن النوعي للكرات الفولاذية. ومن خلال الالتزام الصارم بهذه البروتوكولات، تضمن PAC أن البيانات الناتجة عن RB36 معترف بها عالمياً وصالحة قانونياً للتجارة ومراقبة الجودة، وهو أمر ضروري للمصافي ومختبرات الإنشاءات التي تعتمد المواد لمشاريع البنية التحتية الدولية.

 

ميزات السلامة والحماية المتكاملة

تعد السلامة مكوناً تقنياً أساسياً في تصميم RB36، خاصة عند التعامل مع حمامات سائلة عالية الحرارة. يتضمن الجهاز نظاماً متكاملاً للحماية من ارتفاع درجة الحرارة يقوم بقطع الطاقة عن السخان تلقائياً إذا تجاوزت درجة حرارة الحمام الحدود الآمنة. بالإضافة إلى ذلك، يتميز النظام بمروحة تبريد لخفض درجة حرارة وحدة التسخين بسرعة بعد انتهاء الاختبار، مما يضمن التعامل الآمن وسرعة تجهيز العينة التالية، ويحمي بيئة المختبر والجهاز نفسه.

 

إدارة البيانات الرقمية ومسارات التدقيق

يتميز RB36 بنظام قوي لإدارة البيانات يسجل كل تفاصيل الاختبار، بما في ذلك منحنى التسخين، وقياسات الإزاحة، والنتائج النهائية لكل محطة. تُعرض هذه البيانات التقنية على شاشة عالية الدقة ويمكن تصديرها إلى أنظمة LIMS أو طابعة. يخزن النظام سجلات الاختبارات التاريخية، مما يسمح بمسارات تدقيق شاملة وتحليل الاتجاهات، ويقضي على أخطاء التسجيل اليدوي، مما يضمن توافق عملية مراقبة الجودة في المختبر مع المعايير الرقمية الحديثة.

 

اقرأ المزيد عن أجهزة PAC من هنا