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瀝青軟優(yōu)點自動檢測裝置的設計
摘要：介紹了一種瀝青軟化點自動檢測裝置的設計方法。以國家標準GB/T 4507-84《石油瀝青軟化點測定法》為依據(jù)并結(jié)合實際操作的具體情況，提出了自動檢測裝置的總體設計方案。主要介紹了溫度檢測通道、光電檢測通道和鏈盤顯示等電路的工作原理及部分程序設計思想。關鍵詞：瀝青 自動檢測 軟化點
石油瀝青是國家基本建設的重要原材料之一，它廣泛地應用在高速公路路面建設、房屋防水防潮、絕緣防腐等防護層工程中。瀝青質(zhì)量的好壞直接影響工程項目的質(zhì)量和服務年限。對于瀝青生產(chǎn)單位和以瀝青為原料的施工單位來說，瀝青軟化點的檢測是保證瀝青質(zhì)量的重要指標之一。所以，瀝青生產(chǎn)單位和使用瀝青的施工單位都急需一種能自動精確檢測瀝青軟化點的裝置，來保證瀝青生產(chǎn)和工程質(zhì)量。瀝青的軟化點是試樣在規(guī)定檢測條件下因受熱而下墜到25.4mm時的溫度。不同的工程項目要求的瀝青軟化點不同，煉油廠需要根據(jù)不同工程項目控制生產(chǎn)工藝過程，使其軟化點限制在規(guī)定要求的范圍內(nèi)；而工程施工單位則需要根據(jù)工程的要求檢驗瀝青的軟化點以確保工程質(zhì)量。國外自動檢測裝置比較少，而且價格很貴，對工作環(huán)境要求較高、只能在研究部門實驗室中使用，不適合瀝青生產(chǎn)單位和施工單位使用。本文介紹一種能精確和自動檢測瀝青軟化點且適合現(xiàn)場使用的檢測裝置。
1 自動檢測裝置的總體設計
根據(jù)國家標準《石油瀝青軟化點測定法》中提出的要求，瀝青軟化點自動檢測裝置必須滿足以下幾方面的要求：(1)對燒杯內(nèi)的水或甘油加熱溫度應該保持每分鐘上升5±0.5℃，因此需要采用恒功率控制加熱器；（2）瀝青軟化點不高于80℃的試樣用水作為加熱媒體，高于80℃的試樣用甘油作為加熱媒體，因此需要對兩種加熱媒體的加熱情況進芊區(qū)分；（3）加熱前，水溫需要保持在5±0.5℃或甘油溫度保持在32±1℃，且恒溫15分鐘；（4）為自動檢測試樣受熱下墜達到25.4mm，需要采用光電技術檢測瀝青軟化點，以消除人眼觀測誤差。
根據(jù)上述四個方面的要求，采用單片機作為核心器件組成瀝青軟化點自動檢測裝置，這樣可以使瀝青軟件點的自動檢測達到“智能”化。下面介紹一下軟化點自動檢測裝置的總體設計。
圖1是軟化點檢測系統(tǒng)組成原理框圖。從圖1可以看出，瀝青軟化點檢測系統(tǒng)是由單片機、溫度傳感器、電傳感器、顯示部分、鍵盤、微型打印機和串行口等組成。單片機是檢測系統(tǒng)的核心，負責數(shù)據(jù)的采集、處理和整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作；溫度傳感器把燒杯中的水或甘油溫度傳送到A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后送到單片機進行數(shù)據(jù)處理；光電傳感器把被檢測的瀝青試樣受熱后下墜達到25.4mm的信息通過整形電路送入單片機，以便確定瀝青軟化點；顯示部門把系統(tǒng)運行和操作過程中的信息顯示給操作人員，使其能及時了解軟化點檢測裝置的運行情況；鍵盤是人機對話的必要工具，用它可以在軟化點檢測裝置運行前輸入必要的信息；微型打印機用來輸出軟化點檢測結(jié)果等相關數(shù)據(jù)；蜂鳴器用于報警；串行口是為單片機與PC機交換數(shù)據(jù)而預留的。
2 單片機最小系統(tǒng)的設計
根據(jù)瀝青軟化點檢測的技術要求，設計了以單片機為核心的單片機最小系統(tǒng)。下面從以下幾個主要方面做一下介紹。
2.1 溫度檢測通道
圖2所示是溫度檢測通道電路原理圖[1]，它由恒流源、兩級放大和A/D轉(zhuǎn)換三部分組成。恒流源由U1、5V穩(wěn)壓管和三級管Q等組成，在三極管Q的發(fā)射極輸出一個2mA的怛定電流。兩級放大器由U2和U3等元器件組成。Rt100是溫度傳感器，它兩端的雙線表示溫度傳感器是通過
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