環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀的製作方法

2023-05-28 15:26:36 1

專利名稱：環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種環球法瀝青軟化點自動測定記錄僅，屬於電測技術及計算機應用領域。
石油瀝青氧化、公路施工、建築防水等行業，都要對瀝青的主要指標軟化點進行嚴格的測定。瀝青的軟化點是將一定重量的鋼球放在內盛規定尺寸黃銅環的瀝青試樣盤上，試樣盤經支架浸放在裝有水或甘油的燒杯內，以規定的加熱速度即3分鐘後保持每分鐘使燒杯內的水或甘油的溫度上升5℃±0.5℃進行加熱，瀝青試樣受熱後漸漸變軟，軟到足以使被包在瀝青試樣中的鋼球下落到25.4毫米距離時，此刻水或甘油的溫度即為瀝青試樣的軟化點，這是國家標準《石油瀝青軟化點測定法》所規定，也是世界各國現行的石油瀝青軟化點測定方法。這種常規的石油瀝青軟化點測定法勞神費力，測定工作一旦開始，操作人員就得全神貫注，眼睛一直觀察測量水或甘油溫度的溫度計，手要隨時轉動電壓調節器，即使這樣有時也難免會出現人為誤差，另外，石油瀝青軟化點一般都在140℃以下，超過140℃就要炭化，如測定時不對電爐加溫加以控制，也會給測定工作帶來不安全因素，很不科學，因此需要改進。
本發明的目的是利用專用探頭及溫控電路與原測定裝置構成一種環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀，在遵循國家標準、國際慣例的規定、要求前提下，利用單片機自動檢測、調節控溫、儲存記錄、顯示列印等諸多功能，代替原來人工眼觀、手調、筆記錄的傳統操作方法。使石油瀝青軟化點測定工作實現自動化，方法科學化。本發明的另一個目的是為適應現代化企業管理，設置了RS232通訊接口，可直接併入企業信患管理網絡，隨時把測定數據送往技術檢驗部門和生產管理部門，以便各生產參數得到即時調整。本發明是自動測定紀錄，測定開始後無需人員操作，為了生產的安全，本發明設有超極限140℃溫度自動斷電功能。
本發明的實施方案是所述的環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀，它是由包括鋼球、黃銅錐環和肩環、鋼球定位器、支架及裝有水或甘油的燒杯，其特徵在於還包括與之相關的通過導線相連接的單片機、鍵盤、顯示電路、控溫加熱器、鋼球檢測探頭、溫測電路、穩壓電路、報警電路、通訊接口R3232及印表機共同組成，單片機由晶片、EPROM、RAM、地址解碼、鎖存PSD301、時鐘DS12887組成；鍵盤由輸入鍵盤、四與非門組成；顯示電路由驅動器顯示器組成；控溫加熱器由溫控電路、加熱器組成；鋼球檢測探頭由信號處理電路、探頭及二與非門電路組成；溫測電路由溫度檢測、信號放大電路組成，單片機通過指令把信號傳送到鋼球檢測探頭隨時檢測鋼球是否下落到位，同時接收溫測電路送回的燒杯內水或甘油的溫度信號並判斷其升溫速度，單片機可根據預定程序自動調整晶片的HSO0輸出脈衝的佔空比，調節溫控電路輸出的電壓平均值，通過加熱器調節燒杯內水或甘油的升溫速度，鋼球下落到位，鋼球檢測探頭把信號送回單片機，關閉HSO0輸出，停止加熱保持並記錄水或甘油此時的溫度即瀝青軟化點並送顯示電路顯示、印表機列印出結果。
本發明所述的環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀，溫控電路設有超極限140℃自動斷電裝置。
本發明所述的環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀，單片機晶片採用8098、80C196KC、之一。
按下測定開始鍵後的任何時刻，若有特殊情況，均可按下停止鍵，由單片機發出指令，關閉HSO0輸出，停止加熱，中斷測定。
本發明的實施與現有測定方法相比較的有益貢獻是，取代了原來人工眼觀、手調、筆記錄的傳統操作方法，減輕了操作工人的勞動強度，避免了人為的誤差，並可通過RS232接口併入企業信息管理網絡，為各工藝參數的調整提供可靠的數據。本發明在溫控電路18設有超極限140℃溫度自動斷電裝置，保證了測定工作的生產安全。使整套石油瀝青軟化點測定工作實現了自動化，方法科學化。


圖1為本發明實施例電原理圖其中1是單片機；2是鍵盤；3是顯示電路；4是控溫加熱器；5是鋼球檢測探頭；6是溫測電路；7是穩壓電路；8是報警電路；9是通訊接口；10是印表機；11是單片機晶片；12是EPROM、RAM、地址解碼、鎖存PSD301；13是時鐘DS12887；14是輸入鍵盤；15是四與非門；16是驅動器；17是顯示器；18是溫控電路；19是加熱器；20是信號處理；21是探頭；22是二與非門；23是溫度檢測；24是放大電路。
結合圖1對本發明進一步描述環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀，包括鋼球、黃銅錐環和肩環、鋼球定位器、支架及裝有水或甘油的燒杯，還包括與之相關的單片機1、鍵盤2、顯示電路3、控溫加熱器4、鋼球檢測探頭5、溫測電路6、穩壓電路7、報警電路8、通訊接口9及印表機10共同構成，單片機1由晶片11、EPROM、RAM、地址解碼、鎖存PSD30112、時鐘DS12887 13組成；鍵盤2由輸入鍵盤14、四與非門15組成；顯示電路3由驅動器16顯示器17組成；控溫加熱器4由溫控電路18、加熱器19組成；鋼球檢測探頭5由信號處理電路20、探頭21及二與非門電路22組成；溫測電路6由溫度檢測23、信號放大電路24組成。單片機1通過指令把信號傳送到鋼球檢測探頭5隨時檢測鋼球是否下落到位，同時接收溫測電路6送回的燒杯內水或甘油的溫度信號並判斷其升溫速度，單片機1可根據預定程序自動調整晶片11的HSO0輸出脈衝的佔空比，調節溫控電路18輸出的電壓平均值，通過加熱器19調節燒杯內水或甘油的升溫速度，鋼球下落到位，鋼球檢測探頭5把信號送回單片機1，關閉HSO0輸出，停止加熱保持並記錄水或甘油此時的溫度即瀝青軟化點並送顯示電路3顯示、印表機10列印出結果。自動測定程序的詳細過程是儀器接通電源後，按下輸入鍵盤14的測試鍵，穩壓電路7即生產正12V、負12V、正5V直流電壓向儀器的各電路供電。鋼球檢測探頭5處工作狀態，信號處理電路20給探頭21提供頻率恆定、幅值穩定的正弦波信號，同時接收探頭21的檢測返回信號。按下輸入鍵盤14測試鍵同時，四與非門15向單片機晶片11的HSI0輸出一正脈衝使之中斷，在中斷處理程序中啟動HIO0控制。產生頻率一定但佔空比不同的方波脈衝送溫控電路18，溫控電路18便會輸出不同的電壓平均值以控制加熱器19，確保浸放瀝青試樣燒杯內水或甘油按3分鐘後每分鐘上升5℃±0.5℃的速度升溫，同時單片機1以固定的周期經溫度檢測23、放大電路24對水或甘油的溫度進行檢測，並計算判斷升溫速度是否在預定的升溫速度範圍之內，若有偏差，單片機1則會根據預定程序自動調整晶片11的HSO0輸出脈衝的佔空比，經溫控電路18控制加熱器19達到調節水或甘油升溫速度之目的。隨著水或甘油溫度的上升，瀝青試樣漸漸變軟，軟到使被放在上面的鋼球下落到25.4毫米距離時，探頭21上的激勵信號就會有所改變，信號處理電路20則把改變後的信號送晶片11的HSI1或HSI2，使之置為低電平，同時也把改變後的信號經二與非門22產生一個正脈衝給晶片11的EXTIN，使之生產中斷，在EXTIN中斷服務程序中，單片機1通過讀HSI1、HSI2的狀態可判斷出是哪一個鋼球下落到位還是兩個鋼球都下落到位，並將此刻經溫測電路6檢測送回的水或甘油溫度即瀝青試樣軟化點儲存記錄，經驅動器16由顯示器17顯示出來。若是兩個鋼球都下落到位，單片機1則會關閉晶片11的HSO0輸出，停止加熱，發出PWM信號至報警電路8音響報警，同時單片機1會自動從時鐘DS12887 13中取出儲存的測定日期及時間和測定的瀝青試樣軟化點數據一起送印表機10列印出來，並經通訊接口RS232 9自動把結果送技術檢驗部門和生產管理部門，以便即時對各工藝參數的調整。
石油氧化瀝青軟化點超過140℃，生產裝置的管道就要結焦瀝青就要炭化，在石油氧化瀝青現行的工藝參數生產過程中生產的石油氧化瀝青軟化點都在140℃以下，本發明在溫控電路18設有超極限140℃自動斷電裝置。
本發明的單片機晶片11可採用8098、80C196KC或功能與之相同其它型號晶片之一。
權利要求
1．環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀，它是由包括鋼球、黃銅錐環和肩環、鋼球定位器、支架及裝有水或甘油的燒杯，其特徵在於還包括與之相關的通過導線相連接的單片機(1)、鍵盤(2)、顯示電路(3)、控溫加熱器(4)、鋼球檢測探頭(5)、溫測電路(6)、穩壓電路(7)、報警電路(8)、通訊接口RS232(9)及印表機(10)共同構成，單片機(1)由晶片(11)、EPROM、RAM、地址解碼、鎖存PSD301(12)、時鐘DS12887(13)組成；鍵盤(2)由輸入鍵盤(14)、四與非門(15)組成；顯示電路(3)由驅動器(16)顯示器(17)組成；控溫加熱器(4)由溫控電路(18)、加熱器(19)組成；鋼球檢測探頭(5)由信號處理電路(20)、探頭(21)及二與非門電路(22)組成；溫測電路(6)由溫度檢測(23)、信號放大電路(24)組成，單片機(1)通過指令把信號傳送到鋼球檢測探頭(5)隨時檢測鋼球是否下落到位，同時接收溫測電路(6)送回的燒杯內水或甘油的溫度信號並判斷其升溫速度，單片機(1)可根據預定程序自動調整晶片(11)的HSO0輸出脈衝的佔空比，調節溫控電路(18)輸出的電壓平均值，通過加熱器(19)調節燒杯內水或甘油的升溫速度，鋼球下落到位，鋼球檢測探頭(5)把信號送回單片機(1)，關閉HSO0輸出，停止加熱保持並記錄水或甘油此時的溫度即瀝青軟化點並送顯示電路(3)顯示、印表機(10)列印出結果。
2．根據權利要求1所述的環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀其特徵在於溫控電路(18)設有超極限140℃自動斷電裝置。
3．根據權利要求1所述的環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀其特徵在於單片機晶片(11)採用8098、80C196KC、之一。
全文摘要
本發明涉及一種環球法瀝青軟化點自動測定記錄儀,屬於電測技術及計算機應用領域。它是由包括鋼球、黃銅錐環與肩環、鋼球定位器、支架及裝有水或甘油的燒杯,其特點是還有與之相關的單片機1、鍵盤(2)、顯示電路(3)、控溫加熱器(4)、鋼球檢測探頭(5)溫測電路(6)穩壓電路(7)報警電路(8)通訊接口(9)、印表機(10)共同構成。它能取代傳統的人工瀝青軟化點測定方法,實現石油瀝青軟化點自動測定,並能滿足國際《石油瀝青軟化點測定法》規定的要求。
文檔編號G01N25/04GK1223373SQ9810481
公開日1999年7月21日 申請日期1998年1月16日 優先權日1998年1月16日
發明者李俊生, 喻新, 侯保啟, 徐惠國 申請人:河南俊達石化檢測技術研究所