燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐
在公路建設(shè)中必須測(cè)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(xué)溶劑，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)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(cè)試時(shí)間短，可連續(xù)進(jìn)行測(cè)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(guó)內(nèi)外推廣使用。
基于對(duì)環(huán)境的保護(hù)和工作人員健康的關(guān)注，越來(lái)越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到溶劑抽提法的危害性和對(duì)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(cè)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(guó)公路建設(shè)中主要使用抽提法測(cè)試瀝青含量(油石比)，所以用燃燒法測(cè)試瀝青含量將有一個(gè)推廣應(yīng)用過(guò)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(cè)試儀,瀝青燃燒爐符合美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D6307-98和AASHTO T308-99的技術(shù)要求，可快速、準(zhǔn)確、安全、可靠地測(cè)定瀝青含量，能滿(mǎn)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(jìn)而保證筑路的質(zhì)量。在中國(guó)燃燒法測(cè)定瀝青含量試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)編制前，可參照上述兩個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗(yàn)。
一、燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐主要技術(shù)指標(biāo)
1.工作室尺寸：長(zhǎng)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(yàn)穩(wěn)定系數(shù)：0.1%
7.單片機(jī)測(cè)量控制：控制面板設(shè)置在設(shè)備正面，操作員點(diǎn)觸摸鍵可設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)并進(jìn)行試驗(yàn)操作。試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)顯示屏實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)參數(shù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)束后自動(dòng)形成打印文件，打印機(jī)自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告。
二、燃燒法瀝青含量測(cè)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(guò)過(guò)濾后排出。在燃燒過(guò)程中天平實(shí)時(shí)稱(chēng)量瀝青混合料，計(jì)算瀝青燃燒損失的重量，而后實(shí)時(shí)計(jì)算出瀝青的百分比含量、油石百分比，試驗(yàn)測(cè)試自動(dòng)結(jié)束。
2.結(jié)構(gòu)
HYRS-6型燃燒法瀝青含量測(cè)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(cè)定設(shè)備(即電子天平)和試驗(yàn)測(cè)量控制和數(shù)據(jù)處理部分(即單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng))
3.燃燒爐的構(gòu)成
燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐由燃燒室、加熱器、集煙室和鼓風(fēng)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(gè)Φ30mm通孔，通過(guò)托盤(pán)(材料為堇青石-莫來(lái)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(chēng)盤(pán)相連接，用以測(cè)量試料的重量變化。
在托盤(pán)上放置試料盤(pán)、試料筐，用于在測(cè)試時(shí)放置試料。
燃燒室上部為集煙室，瀝青煙氣在集煙室混入周?chē)諝夂蠼?jīng)鼓風(fēng)機(jī)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(cè)試儀,瀝青燃燒爐系統(tǒng)框圖
三、燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐電子天平稱(chēng)重系統(tǒng)
天平是瀝青含量測(cè)試儀的重要組成部分，是保證測(cè)量快速、、可靠的重要部件。將試料盤(pán)和試料筐一起放入燃燒室的托盤(pán)上面，該托盤(pán)通過(guò)四根云母棒支在天平秤盤(pán)之上。
天平能夠準(zhǔn)確分辯至0.1g，并連續(xù)不斷地進(jìn)行稱(chēng)量，其測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)接口送至單片機(jī)。
四、燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐控制系統(tǒng)
為了實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)控制和數(shù)據(jù)采集，我所采用單片機(jī)測(cè)量控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。測(cè)量由兩部分組成：
① 重量測(cè)量：電子天平系統(tǒng)，其測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口送入單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行處理；
② 溫度測(cè)量：溫度傳感器生成的溫度信號(hào)通過(guò)A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字量信號(hào)后，由單片機(jī)進(jìn)行處理。
五、特點(diǎn)
1.使用單片機(jī)和高精度電子天平進(jìn)行試驗(yàn)和控制，操作簡(jiǎn)單易學(xué)，使用維護(hù)方便。
2.使用單片機(jī)和高精度電子天平測(cè)量試樣重量變化，按預(yù)先設(shè)定的試驗(yàn)穩(wěn)定值準(zhǔn)確地判斷試驗(yàn)結(jié)束點(diǎn)。
3.采用新型爐體結(jié)構(gòu)，升溫速度快，試驗(yàn)時(shí)間短。
4.新型外觀設(shè)計(jì)，爐體外形美觀。爐體與天平機(jī)箱定位準(zhǔn)確，保證試樣中心位于天平中心。
5.對(duì)于每一類(lèi)型需要試驗(yàn)的瀝青混合料，參照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D6307-98和AASHTO T308-99的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，用校準(zhǔn)試樣測(cè)定此種類(lèi)型瀝青混合料的校準(zhǔn)系統(tǒng)，保證試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
六、燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐設(shè)備安裝(本所負(fù)責(zé)設(shè)備初次使用的安裝、調(diào)試、培訓(xùn))
1.電源準(zhǔn)備：試驗(yàn)室需要準(zhǔn)備燃燒爐獨(dú)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(dú)空氣開(kāi)關(guān)。為了安全，電源必須有地線。
2.準(zhǔn)備燃燒爐工作平臺(tái)：本設(shè)備已配備金屬臺(tái)面。為便于設(shè)備安裝檢修，工作平臺(tái)距墻不小于0.8m。臺(tái)面放置應(yīng)保持水平。
3.打開(kāi)燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐和電子天平的包裝箱，檢查設(shè)備有無(wú)損壞，隨機(jī)文件和附件是否齊全。請(qǐng)妥善保管全部隨機(jī)文件和包裝材料。
4.將天平放入控制機(jī)箱內(nèi)，使其對(duì)準(zhǔn)控制機(jī)箱上四個(gè)Φ30mm天平支撐孔。調(diào)整天平或控制機(jī)箱使天平處于水平面狀態(tài)。
5.將托盤(pán)與熔鑄合成云母棒的連接體通過(guò)Φ30mm的通孔與燃燒爐下部天平稱(chēng)盤(pán)相連接。連接過(guò)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(cè)量?jī)x器,電網(wǎng)的抖動(dòng)會(huì)引起測(cè)量誤差,極*重量誤差能達(dá)到200g,因此特別注意天平電源應(yīng)由穩(wěn)壓器單獨(dú)供電
7.由試驗(yàn)室專(zhuān)業(yè)電工將燃燒爐控制機(jī)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(yàn)室電源空氣開(kāi)關(guān)輸出端(注意電源和開(kāi)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(yàn)室外。
9.至此設(shè)備安裝完畢。進(jìn)行全面安全檢查。
七、操作面板說(shuō)明
圖2 HYRS-6型燃燒法瀝青含量測(cè)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(lèi)型：先按鍵⑥打開(kāi)菜單，再按鍵①設(shè)定混合料的類(lèi)型，連續(xù)按鍵可顯示不同的混合料類(lèi)型。按鍵⑧風(fēng)機(jī)可強(qiáng)行啟動(dòng)(防止誤操作風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)爐膛內(nèi)冒煙)再按一下鍵⑧風(fēng)機(jī)停止。zui后按鍵⑥退出菜單。
鍵⑦：打印試驗(yàn)報(bào)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(kāi)關(guān)爐門(mén)及試驗(yàn)結(jié)束時(shí)指示燈熄滅。
八、操作步驟
1.檢查試驗(yàn)室電源是否安全接通。
2.檢查單片機(jī)電源及燃燒爐電源，接通燃燒爐電源，打開(kāi)控制機(jī)箱右側(cè)的紅色開(kāi)關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)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(yàn)時(shí)參數(shù)為零)、混合料的類(lèi)型。(請(qǐng)參照控制面板說(shuō)明)
4.⑴按加熱鍵(鍵⑧)，加熱指示燈亮，燃燒爐開(kāi)始預(yù)熱。
⑵當(dāng)爐膛溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)置的溫度(通常設(shè)置為540℃)時(shí)，打開(kāi)燃燒爐爐門(mén)，此時(shí)加熱自動(dòng)停止，將空料筐放在托盤(pán)上(請(qǐng)小心輕放)。
⑶關(guān)上爐門(mén)，按加熱鍵(鍵⑧)加熱，待顯示屏顯示的時(shí)實(shí)溫度不低于500℃，試樣重量數(shù)值(此時(shí)為料筐重量)穩(wěn)定后(此加熱時(shí)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(kāi)爐門(mén)。)
⑷打開(kāi)爐門(mén)取出料筐，請(qǐng)立即關(guān)上爐門(mén)以免爐膛溫度下降。將需要試驗(yàn)的瀝青混合料攤開(kāi)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(pán)上，一定要將料筐放置在托盤(pán)的中央，才能確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
⑹關(guān)上爐門(mén)，迅速按加熱鍵(鍵⑧)，加熱指示燈亮，燃燒爐開(kāi)始加熱，顯示屏顯示試樣重量(試驗(yàn)中此數(shù)值不變)，加熱30秒鐘后，風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，顯示屏上的數(shù)值刷新一次，此時(shí)試驗(yàn)開(kāi)始。
⑺試驗(yàn)中顯示屏不斷的顯示損失重量的數(shù)值，當(dāng)損失的重量達(dá)到一定的值時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)判斷試驗(yàn)是否結(jié)束。試驗(yàn)結(jié)束風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止工作后，顯示屏顯示試驗(yàn)結(jié)果，打印機(jī)自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告。
⑻打開(kāi)爐門(mén)取出料筐并清理干凈，準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)。
⑼如需要多份試驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)重復(fù)按打印鍵(鍵⑦)。
九、燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐電子稱(chēng)的校準(zhǔn)方法：
1.準(zhǔn)備一個(gè)NKg(N為正整數(shù))的砝碼。
2.將燃燒爐右側(cè)開(kāi)關(guān)下面的校正窗口打開(kāi)，將打印機(jī)線與懸空的電子稱(chēng)線互換插上去。
3.打開(kāi)右側(cè)開(kāi)關(guān)。
4.按“菜單”鍵進(jìn)入副菜單，按③號(hào)鍵，
5.把準(zhǔn)備好的砝碼放進(jìn)爐膛托盤(pán)上。
6.按一下④號(hào)鍵，當(dāng)試樣重量變?yōu)轫来a真實(shí)重量時(shí)，即為校準(zhǔn)完畢。
7.關(guān)機(jī)后取出砝碼，再把打印機(jī)與電子稱(chēng)線互換回來(lái)。
十、燃燒法瀝青含量測(cè)試儀,瀝青燃燒爐注意事項(xiàng)：
1.試驗(yàn)人員必須戴好隔熱手套，防止事故，嚴(yán)禁用身體各個(gè)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(xiàng)時(shí)，嚴(yán)禁按動(dòng)控制面板上的任何按鍵并且嚴(yán)禁打開(kāi)爐門(mén)。
3.電子天平預(yù)熱時(shí)間為15分鐘，為使測(cè)量更加準(zhǔn)確，應(yīng)在15分鐘后再進(jìn)行試驗(yàn)操作。
4.由于燃燒時(shí)一部分礦粉隨煙灰丟失，每次更換混合料類(lèi)型時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)室用相同的料精拌后燒兩到三次。燃燒完畢后記下計(jì)算油石比與燃燒真實(shí)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?jǐn)?shù)，當(dāng)損失誤差系數(shù)偏大時(shí)，應(yīng)按(鍵④)減小誤差，當(dāng)損失誤差系數(shù)偏小時(shí)，應(yīng)按(鍵③)補(bǔ)充修正實(shí)際值與燃燒值之間的誤差。
5.試驗(yàn)時(shí)料筐要輕拿輕放，防止用力過(guò)大過(guò)猛導(dǎo)致托盤(pán)偏移，影響試驗(yàn)結(jié)果精度。
6.每次試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，請(qǐng)用鋼絲刷將料筐清理干凈，不留殘?jiān)?br />7.在市電不穩(wěn)的場(chǎng)所增加一臺(tái)電源穩(wěn)壓器，確保供電穩(wěn)定不變。
8.長(zhǎng)途搬運(yùn)燃燒時(shí)應(yīng)將電子稱(chēng)、托盤(pán)拆下。燃燒爐門(mén)上的隔熱保溫層拆除，妥善保護(hù)，同時(shí)爐膽內(nèi)填充柔軟填充物，防止電爐絲脫落。用戶(hù)搬運(yùn)燃燒爐時(shí)也可向我公司售后服務(wù)人員咨詢(xún)。
