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燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐
在公路建設(shè)中必須測定瀝青混合料中的瀝青含量，為此曾廣泛應(yīng)用溶劑抽提法，由于抽提法使用有毒化學溶劑，測試時間長，無法適應(yīng)攪拌站大批量連續(xù)生產(chǎn)和公路監(jiān)理檢查要求。而燃燒法產(chǎn)生的瀝青煙氣少，測試時間短，可連續(xù)進行測試，以適應(yīng)攪拌站大批量連續(xù)生產(chǎn)和公路監(jiān)理檢查的要求，已在國內(nèi)外推廣使用。
基于對環(huán)境的保護和工作人員健康的關(guān)注，越來越多的國家認識到溶劑抽提法的危害性和對環(huán)境的影響，現(xiàn)逐步推薦使用燃燒法以取代溶劑抽提法，因此燃燒法瀝青含量測試儀在公路建設(shè)中是一種即將廣泛應(yīng)用的設(shè)備。但由于目前中國公路建設(shè)中主要使用抽提法測試瀝青含量(油石比)，所以用燃燒法測試瀝青含量將有一個推廣應(yīng)用過程。
滄州首科儀器設(shè)備有限公司研制的HYRS-6型燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐符合美國標準ASTM D6307-98和AASHTO T308-99的技術(shù)要求，可快速、準確、安全、可靠地測定瀝青含量，能滿足攪拌站大批量連續(xù)生產(chǎn)和公路監(jiān)理檢查的要求，進而保證筑路的質(zhì)量。在中國燃燒法測定瀝青含量試驗標準編制前，可參照上述兩個技術(shù)標準要求進行試驗。
一、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐主要技術(shù)指標
1.工作室尺寸：長350 mm，寬440mm，高330 mm
2.電源：工作電壓380V±10 三相(星形)，電流不大于20A
3.天平量程：10Kg；分度值：0.1g
4.燃燒室zui高工作溫度：800℃
5.zui大試樣重量：3500g；推薦試樣重量1000~1500g
6.試驗穩(wěn)定系數(shù)：0.1%
7.單片機測量控制：控制面板設(shè)置在設(shè)備正面，操作員點觸摸鍵可設(shè)定試驗參數(shù)并進行試驗操作。試驗進行時顯示屏實時顯示試驗參數(shù)和試驗數(shù)據(jù)，測試結(jié)束后自動形成打印文件，打印機自動打印試驗報告。
二、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐基本原理和結(jié)構(gòu)
1.原理
將加熱攪拌后已知重量的瀝青混合料放入高溫燃燒室內(nèi)燃燒，燃燒生成的瀝青煙氣經(jīng)過過濾后排出。在燃燒過程中天平實時稱量瀝青混合料，計算瀝青燃燒損失的重量，而后實時計算出瀝青的百分比含量、油石百分比，試驗測試自動結(jié)束。
2.結(jié)構(gòu)
HYRS-6型燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐由三大部分組成：燃燒設(shè)備(即燃燒爐爐體)、重量測定設(shè)備(即電子天平)和試驗測量控制和數(shù)據(jù)處理部分(即單片機測控系統(tǒng))
3.燃燒爐的構(gòu)成
燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐由燃燒室、加熱器、集煙室和鼓風排氣部分組成。燃燒室大小為350mm×440mm×330mm，燃燒室設(shè)定工作溫度為100~540℃，zui大工作溫度為室溫至800℃，加熱功率為7KW。
在燃燒室下部有四個Φ30mm通孔，通過托盤(材料為堇青石-莫來石板)與4根Φ16mm熔鑄合成云母棒的連接體與燃燒爐下部控制柜內(nèi)的電子天平稱盤相連接，用以測量試料的重量變化。
在托盤上放置試料盤、試料筐，用于在測試時放置試料。
燃燒室上部為集煙室，瀝青煙氣在集煙室混入周圍空氣后經(jīng)鼓風機由煙道排出。
其系統(tǒng)框圖如圖1所示：
RS232接口
圖1 HYRS-6型燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐系統(tǒng)框圖
三、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐電子天平稱重系統(tǒng)
天平是瀝青含量測試儀的重要組成部分，是保證測量快速、、可靠的重要部件。將試料盤和試料筐一起放入燃燒室的托盤上面，該托盤通過四根云母棒支在天平秤盤之上。
天平能夠準確分辯至0.1g，并連續(xù)不斷地進行稱量，其測量數(shù)據(jù)通過接口送至單片機。
四、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐控制系統(tǒng)
為了實現(xiàn)試驗控制和數(shù)據(jù)采集，我所采用單片機測量控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。測量由兩部分組成：
① 重量測量：電子天平系統(tǒng)，其測量數(shù)據(jù)通過RS232接口送入單片機，由單片機進行處理；
② 溫度測量：溫度傳感器生成的溫度信號通過A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字量信號后，由單片機進行處理。
五、特點
1.使用單片機和高精度電子天平進行試驗和控制，操作簡單易學，使用維護方便。
2.使用單片機和高精度電子天平測量試樣重量變化，按預(yù)先設(shè)定的試驗穩(wěn)定值準確地判斷試驗結(jié)束點。
3.采用新型爐體結(jié)構(gòu)，升溫速度快，試驗時間短。
4.新型外觀設(shè)計，爐體外形美觀。爐體與天平機箱定位準確，保證試樣中心位于天平中心。
5.對于每一類型需要試驗的瀝青混合料，參照美國標準ASTM D6307-98和AASHTO T308-99的標準技術(shù)要求，用校準試樣測定此種類型瀝青混合料的校準系統(tǒng)，保證試驗結(jié)果準確可靠。
六、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐設(shè)備安裝(本所負責設(shè)備初次使用的安裝、調(diào)試、培訓)
1.電源準備：試驗室需要準備燃燒爐獨立電源，應(yīng)保證電壓穩(wěn)定，為380±10 V(要求三相星型接法)，其容量不小于20A。應(yīng)使用截面積不小于2.5mm的四芯電纜。具有40A單獨空氣開關(guān)。為了安全，電源必須有地線。
2.準備燃燒爐工作平臺：本設(shè)備已配備金屬臺面。為便于設(shè)備安裝檢修，工作平臺距墻不小于0.8m。臺面放置應(yīng)保持水平。
3.打開燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐和電子天平的包裝箱，檢查設(shè)備有無損壞，隨機文件和附件是否齊全。請妥善保管全部隨機文件和包裝材料。
4.將天平放入控制機箱內(nèi)，使其對準控制機箱上四個Φ30mm天平支撐孔。調(diào)整天平或控制機箱使天平處于水平面狀態(tài)。
5.將托盤與熔鑄合成云母棒的連接體通過Φ30mm的通孔與燃燒爐下部天平稱盤相連接。連接過程中應(yīng)保證Φ16mm熔鑄合成云母棒不能與Φ30mm的通孔相接觸。
6.由于天平屬高精度測量儀器,電網(wǎng)的抖動會引起測量誤差,極*重量誤差能達到200g,因此特別注意天平電源應(yīng)由穩(wěn)壓器單獨供電
7.由試驗室專業(yè)電工將燃燒爐控制機箱上電源線按火線(紅色)、中線(綠色)、地線(淺黃色)分別接到試驗室電源空氣開關(guān)輸出端(注意電源和開關(guān)的容量、是否符合安全要求)。
8.用內(nèi)徑Φ80mm鋁波紋管與燃燒爐排煙管連接，將鋁波紋管引至試驗室外。
9.至此設(shè)備安裝完畢。進行全面安全檢查。
七、操作面板說明
圖2 HYRS-6型燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐操作面板示意圖
*顯示屏示意圖：
鍵①：設(shè)定溫度升高
鍵②：設(shè)定溫度降低
鍵③：設(shè)定校正參數(shù)增大
鍵④：設(shè)定校正參數(shù)減小
鍵⑤：去掉料筐重量(去皮)
鍵⑥：設(shè)定混合料的類型：先按鍵⑥打開菜單，再按鍵①設(shè)定混合料的類型，連續(xù)按鍵可顯示不同的混合料類型。按鍵⑧風機可強行啟動(防止誤操作風機不啟動爐膛內(nèi)冒煙)再按一下鍵⑧風機停止。zui后按鍵⑥退出菜單。
鍵⑦：打印試驗報告單，可連續(xù)打印多份。
鍵⑧：加熱控制
鍵⑨：加熱指示燈(紅色)按加熱鍵后加熱指示燈亮，開關(guān)爐門及試驗結(jié)束時指示燈熄滅。
八、操作步驟
1.檢查試驗室電源是否安全接通。
2.檢查單片機電源及燃燒爐電源，接通燃燒爐電源，打開控制機箱右側(cè)的紅色開關(guān)，使單片機進入工作狀態(tài)，顯示屏顯示工作菜單。
3. 設(shè)定溫度(通常為540℃)、校正參數(shù)(初次試驗時參數(shù)為零)、混合料的類型。(請參照控制面板說明)
4.⑴按加熱鍵(鍵⑧)，加熱指示燈亮，燃燒爐開始預(yù)熱。
⑵當爐膛溫度達到預(yù)先設(shè)置的溫度(通常設(shè)置為540℃)時，打開燃燒爐爐門，此時加熱自動停止，將空料筐放在托盤上(請小心輕放)。
⑶關(guān)上爐門，按加熱鍵(鍵⑧)加熱，待顯示屏顯示的時實溫度不低于500℃，試樣重量數(shù)值(此時為料筐重量)穩(wěn)定后(此加熱時間為3~10分鐘)，再按去皮鍵(鍵⑤)，將試樣重量清零，數(shù)值應(yīng)小于0.2g。(注：必須去除皮重后再打開爐門。)
⑷打開爐門取出料筐，請立即關(guān)上爐門以免爐膛溫度下降。將需要試驗的瀝青混合料攤開放入料筐內(nèi)，注意不要堆放在一起要攤平放入料筐內(nèi)。
⑸將料筐放在燃燒爐內(nèi)的托盤上，一定要將料筐放置在托盤的中央，才能確保試驗結(jié)果的準確性。
⑹關(guān)上爐門，迅速按加熱鍵(鍵⑧)，加熱指示燈亮，燃燒爐開始加熱，顯示屏顯示試樣重量(試驗中此數(shù)值不變)，加熱30秒鐘后，風機開始工作，顯示屏上的數(shù)值刷新一次，此時試驗開始。
⑺試驗中顯示屏不斷的顯示損失重量的數(shù)值，當損失的重量達到一定的值時，單片機自動判斷試驗是否結(jié)束。試驗結(jié)束風機自動停止工作后，顯示屏顯示試驗結(jié)果，打印機自動打印試驗報告。
⑻打開爐門取出料筐并清理干凈，準備下一次試驗。
⑼如需要多份試驗報告，請重復按打印鍵(鍵⑦)。
九、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐電子稱的校準方法：
1.準備一個NKg(N為正整數(shù))的砝碼。
2.將燃燒爐右側(cè)開關(guān)下面的校正窗口打開，將打印機線與懸空的電子稱線互換插上去。
3.打開右側(cè)開關(guān)。
4.按“菜單”鍵進入副菜單，按③號鍵，
5.把準備好的砝碼放進爐膛托盤上。
6.按一下④號鍵，當試樣重量變?yōu)轫来a真實重量時，即為校準完畢。
7.關(guān)機后取出砝碼，再把打印機與電子稱線互換回來。
十、燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐注意事項：
1.試驗人員必須戴好隔熱手套，防止事故，嚴禁用身體各個部位直接接觸燃燒爐。
2.燃燒爐在執(zhí)行操作步驟⑹、⑺兩項時，嚴禁按動控制面板上的任何按鍵并且嚴禁打開爐門。
3.電子天平預(yù)熱時間為15分鐘，為使測量更加準確，應(yīng)在15分鐘后再進行試驗操作。
4.由于燃燒時一部分礦粉隨煙灰丟失，每次更換混合料類型時應(yīng)在試驗室用相同的料精拌后燒兩到三次。燃燒完畢后記下計算油石比與燃燒真實值之差，此參數(shù)就是校正誤差系數(shù)，添入校正參數(shù)中(即調(diào)節(jié)校正參數(shù)百分數(shù)，當損失誤差系數(shù)偏大時，應(yīng)按(鍵④)減小誤差，當損失誤差系數(shù)偏小時，應(yīng)按(鍵③)補充修正實際值與燃燒值之間的誤差。
5.試驗時料筐要輕拿輕放，防止用力過大過猛導致托盤偏移，影響試驗結(jié)果精度。
6.每次試驗結(jié)束時，請用鋼絲刷將料筐清理干凈，不留殘渣。
7.在市電不穩(wěn)的場所增加一臺電源穩(wěn)壓器，確保供電穩(wěn)定不變。
8.長途搬運燃燒時應(yīng)將電子稱、托盤拆下。燃燒爐門上的隔熱保溫層拆除，妥善保護，同時爐膽內(nèi)填充柔軟填充物，防止電爐絲脫落。用戶搬運燃燒爐時也可向我公司售后服務(wù)人員咨詢。
