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燃燒法瀝青含量測試儀,瀝青燃燒爐
在公路建設中必須測定瀝青混合料中的瀝青含量，為此曾廣泛應用溶劑抽提法，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中是一種即將廣泛應用的設備。但由于目前中國公路建設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用過程。
滄州首科儀器設備有限公司研制的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：控制面板設置在設備正面，操作員點觸摸鍵可設定試驗參數(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：燃燒設備(即燃燒爐爐體)、重量測定設備(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，按預先設定的試驗穩(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,瀝青燃燒爐設備安裝(本所負責設備初次使用的安裝、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。應使用截面積不小于2.5mm的四芯電纜。具有40A單獨空氣開關。為了安全，電源必須有地線。
2.準備燃燒爐工作平臺：本設備已配備金屬臺面。為便于設備安裝檢修，工作平臺距墻不小于0.8m。臺面放置應保持水平。
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輸出端(注意電源和開關的容量、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：設定溫度升高
鍵②：設定溫度降低
鍵③：設定校正參數(shù)增大
鍵④：設定校正參數(shù)減小
鍵⑤：去掉料筐重量(去皮)
鍵⑥：設定混合料的類型：先按鍵⑥打開菜單，再按鍵①設定混合料的類型，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，使單片機進入工作狀態(tài)，顯示屏顯示工作菜單。
3. 設定溫度(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，燃燒爐開始預熱。
⑵當爐膛溫度達到預先設置的溫度(通常設置為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。
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.電子天平預熱時間為15分鐘，為使測量更加準確，應在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，應按(鍵④)減小誤差，當損失誤差系數(shù)偏小時，應按(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人員咨詢。
