专利名称：环球法沥青软化点自动测定记录仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环球法沥青软化点自动测定记录仅，属于电测技术及计算机应用领域。
石油沥青氧化、公路施工、建筑防水等行业，都要对沥青的主要指标软化点进行严格的测定。沥青的软化点是将一定重量的钢球放在内盛规定尺寸黄铜环的沥青试样盘上，试样盘经支架浸放在装有水或甘油的烧杯内，以规定的加热速度即3分钟后保持每分钟使烧杯内的水或甘油的温度上升5℃±0.5℃进行加热，沥青试样受热后渐渐变软，软到足以使被包在沥青试样中的钢球下落到25.4毫米距离时，此刻水或甘油的温度即为沥青试样的软化点，这是国家标准《石油沥青软化点测定法》所规定，也是世界各国现行的石油沥青软化点测定方法。这种常规的石油沥青软化点测定法劳神费力，测定工作一旦开始，操作人员就得全神贯注，眼睛一直观察测量水或甘油温度的温度计，手要随时转动电压调节器，即使这样有时也难免会出现人为误差，另外，石油沥青软化点一般都在140℃以下，超过140℃就要炭化，如测定时不对电炉加温加以控制，也会给测定工作带来不安全因素，很不科学，因此需要改进。
本发明的目的是利用专用探头及温控电路与原测定装置构成一种环球法沥青软化点自动测定记录仪，在遵循国家标准、国际惯例的规定、要求前提下，利用单片机自动检测、调节控温、储存记录、显示打印等诸多功能，代替原来人工眼观、手调、笔记录的传统操作方法。使石油沥青软化点测定工作实现自动化，方法科学化。本发明的另一个目的是为适应现代化企业管理，设置了RS232通讯接口，可直接并入企业信患管理网络，随时把测定数据送往技术检验部门和生产管理部门，以便各生产参数得到即时调整。本发明是自动测定纪录，测定开始后无需人员操作，为了生产的安全，本发明设有超极限140℃温度自动断电功能。
本发明的实施方案是所述的环球法沥青软化点自动测定记录仪，它是由包括钢球、黄铜锥环和肩环、钢球定位器、支架及装有水或甘油的烧杯，其特征在于还包括与之相关的通过导线相连接的单片机、键盘、显示电路、控温加热器、钢球检测探头、温测电路、稳压电路、报警电路、通讯接口R3232及打印机共同组成，单片机由芯片、EPROM、RAM、地址译码、锁存PSD301、时钟DS12887组成；键盘由输入键盘、四与非门组成；显示电路由驱动器显示器组成；控温加热器由温控电路、加热器组成；钢球检测探头由信号处理电路、探头及二与非门电路组成；温测电路由温度检测、信号放大电路组成，单片机通过指令把信号传送到钢球检测探头随时检测钢球是否下落到位，同时接收温测电路送回的烧杯内水或甘油的温度信号并判断其升温速度，单片机可根据预定程序自动调整芯片的HSO0输出脉冲的占空比，调节温控电路输出的电压平均值，通过加热器调节烧杯内水或甘油的升温速度，钢球下落到位，钢球检测探头把信号送回单片机，关闭HSO0输出，停止加热保持并记录水或甘油此时的温度即沥青软化点并送显示电路显示、打印机打印出结果。
本发明所述的环球法沥青软化点自动测定记录仪，温控电路设有超极限140℃自动断电装置。
本发明所述的环球法沥青软化点自动测定记录仪，单片机芯片采用8098、80C196KC、之一。
按下测定开始键后的任何时刻，若有特殊情况，均可按下停止键，由单片机发出指令，关闭HSO0输出，停止加热，中断测定。
本发明的实施与现有测定方法相比较的有益贡献是，取代了原来人工眼观、手调、笔记录的传统操作方法，减轻了操作工人的劳动强度，避免了人为的误差，并可通过RS232接口并入企业信息管理网络，为各工艺参数的调整提供可靠的数据。本发明在温控电路18设有超极限140℃温度自动断电装置，保证了测定工作的生产安全。使整套石油沥青软化点测定工作实现了自动化，方法科学化。
图1为本发明实施例电原理图其中1是单片机；2是键盘；3是显示电路；4是控温加热器；5是钢球检测探头；6是温测电路；7是稳压电路；8是报警电路；9是通讯接口；10是打印机；11是单片机芯片；12是EPROM、RAM、地址译码、锁存PSD301；13是时钟DS12887；14是输入键盘；15是四与非门；16是驱动器；17是显示器；18是温控电路；19是加热器；20是信号处理；21是探头；22是二与非门；23是温度检测；24是放大电路。
结合图1对本发明进一步描述环球法沥青软化点自动测定记录仪，包括钢球、黄铜锥环和肩环、钢球定位器、支架及装有水或甘油的烧杯，还包括与之相关的单片机1、键盘2、显示电路3、控温加热器4、钢球检测探头5、温测电路6、稳压电路7、报警电路8、通讯接口9及打印机10共同构成，单片机1由芯片11、EPROM、RAM、地址译码、锁存PSD30112、时钟DS12887 13组成；键盘2由输入键盘14、四与非门15组成；显示电路3由驱动器16显示器17组成；控温加热器4由温控电路18、加热器19组成；钢球检测探头5由信号处理电路20、探头21及二与非门电路22组成；温测电路6由温度检测23、信号放大电路24组成。单片机1通过指令把信号传送到钢球检测探头5随时检测钢球是否下落到位，同时接收温测电路6送回的烧杯内水或甘油的温度信号并判断其升温速度，单片机1可根据预定程序自动调整芯片11的HSO0输出脉冲的占空比，调节温控电路18输出的电压平均值，通过加热器19调节烧杯内水或甘油的升温速度，钢球下落到位，钢球检测探头5把信号送回单片机1，关闭HSO0输出，停止加热保持并记录水或甘油此时的温度即沥青软化点并送显示电路3显示、打印机10打印出结果。自动测定程序的详细过程是仪器接通电源后，按下输入键盘14的测试键，稳压电路7即生产正12V、负12V、正5V直流电压向仪器的各电路供电。钢球检测探头5处工作状态，信号处理电路20给探头21提供频率恒定、幅值稳定的正弦波信号，同时接收探头21的检测返回信号。按下输入键盘14测试键同时，四与非门15向单片机芯片11的HSI0输出一正脉冲使之中断，在中断处理程序中启动HIO0控制。产生频率一定但占空比不同的方波脉冲送温控电路18，温控电路18便会输出不同的电压平均值以控制加热器19，确保浸放沥青试样烧杯内水或甘油按3分钟后每分钟上升5℃±0.5℃的速度升温，同时单片机1以固定的周期经温度检测23、放大电路24对水或甘油的温度进行检测，并计算判断升温速度是否在预定的升温速度范围之内，若有偏差，单片机1则会根据预定程序自动调整芯片11的HSO0输出脉冲的占空比，经温控电路18控制加热器19达到调节水或甘油升温速度之目的。随着水或甘油温度的上升，沥青试样渐渐变软，软到使被放在上面的钢球下落到25.4毫米距离时，探头21上的激励信号就会有所改变，信号处理电路20则把改变后的信号送芯片11的HSI1或HSI2，使之置为低电平，同时也把改变后的信号经二与非门22产生一个正脉冲给芯片11的EXTIN，使之生产中断，在EXTIN中断服务程序中，单片机1通过读HSI1、HSI2的状态可判断出是哪一个钢球下落到位还是两个钢球都下落到位，并将此刻经温测电路6检测送回的水或甘油温度即沥青试样软化点储存记录，经驱动器16由显示器17显示出来。若是两个钢球都下落到位，单片机1则会关闭芯片11的HSO0输出，停止加热，发出PWM信号至报警电路8音响报警，同时单片机1会自动从时钟DS12887 13中取出储存的测定日期及时间和测定的沥青试样软化点数据一起送打印机10打印出来，并经通讯接口RS232 9自动把结果送技术检验部门和生产管理部门，以便即时对各工艺参数的调整。
石油氧化沥青软化点超过140℃，生产装置的管道就要结焦沥青就要炭化，在石油氧化沥青现行的工艺参数生产过程中生产的石油氧化沥青软化点都在140℃以下，本发明在温控电路18设有超极限140℃自动断电装置。
本发明的单片机芯片11可采用8098、80C196KC或功能与之相同其它型号芯片之一。
权利要求
1．环球法沥青软化点自动测定记录仪，它是由包括钢球、黄铜锥环和肩环、钢球定位器、支架及装有水或甘油的烧杯，其特征在于还包括与之相关的通过导线相连接的单片机(1)、键盘(2)、显示电路(3)、控温加热器(4)、钢球检测探头(5)、温测电路(6)、稳压电路(7)、报警电路(8)、通讯接口RS232(9)及打印机(10)共同构成，单片机(1)由芯片(11)、EPROM、RAM、地址译码、锁存PSD301(12)、时钟DS12887(13)组成；键盘(2)由输入键盘(14)、四与非门(15)组成；显示电路(3)由驱动器(16)显示器(17)组成；控温加热器(4)由温控电路(18)、加热器(19)组成；钢球检测探头(5)由信号处理电路(20)、探头(21)及二与非门电路(22)组成；温测电路(6)由温度检测(23)、信号放大电路(24)组成，单片机(1)通过指令把信号传送到钢球检测探头(5)随时检测钢球是否下落到位，同时接收温测电路(6)送回的烧杯内水或甘油的温度信号并判断其升温速度，单片机(1)可根据预定程序自动调整芯片(11)的HSO0输出脉冲的占空比，调节温控电路(18)输出的电压平均值，通过加热器(19)调节烧杯内水或甘油的升温速度，钢球下落到位，钢球检测探头(5)把信号送回单片机(1)，关闭HSO0输出，停止加热保持并记录水或甘油此时的温度即沥青软化点并送显示电路(3)显示、打印机(10)打印出结果。
2．根据权利要求1所述的环球法沥青软化点自动测定记录仪其特征在于温控电路(18)设有超极限140℃自动断电装置。
3．根据权利要求1所述的环球法沥青软化点自动测定记录仪其特征在于单片机芯片(11)采用8098、80C196KC、之一。
全文摘要
本发明涉及一种环球法沥青软化点自动测定记录仪,属于电测技术及计算机应用领域。它是由包括钢球、黄铜锥环与肩环、钢球定位器、支架及装有水或甘油的烧杯,其特点是还有与之相关的单片机1、键盘(2)、显示电路(3)、控温加热器(4)、钢球检测探头(5)温测电路(6)稳压电路(7)报警电路(8)通讯接口(9)、打印机(10)共同构成。它能取代传统的人工沥青软化点测定方法,实现石油沥青软化点自动测定,并能满足国际《石油沥青软化点测定法》规定的要求。
文档编号G01N25/04GK1223373SQ9810481
公开日1999年7月21日 申请日期1998年1月16日 优先权日1998年1月16日
发明者李俊生, 喻新, 侯保启, 徐惠国 申请人:河南俊达石化检测技术研究所