沥青软化点测定仪的设计.pdf

《沥青软化点测定仪的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、沥青软化点测定仪的设计郑安平。等沥青软化点测定仪的设计DesignofTesterforSofteningPointofBitumen邪名平哲2镎(郑州轻工业学院电气信息工程学院，河南郑州450002)摘要：依据国家标准规定的测试方法，采用电源相控的方式连续调节加热器的加热功率，并配合模糊自整定PID控制算法，设计了一种用于测定沥青软化点的仪表；并在此基础上，设计r低成本和高精度的温度检测单元电路，给出了沥青软化点测试仪的总体构成、设计思想和软件结构。该方案实现简单，控制效果优于传统PID控制，达到了系统设计要

2、求。关键词：沥青软化点单片机温度检测信号处理温度控制模糊自整定PID中图分类号：TP216+．1文献标志码：AAbstract：Inaccorc[flncewiththestatestandardfortestingmethodsofsofteningpointofbitumen，atesterhasbeendesignedbyadoptingphaseControlofpowersupplytoregulatetheheatingpowercontiniouslyandeombilingthefuzzysel

3、f-tuningPIDcontrolmethod．Onthisbasis。thelowCOStandhig}Iprecisetemperaturecontrolunitisdesigned．Theoverallcomposition．designconception。andso,warestructureofthetesteraregiv-en．Thestrategyisineasyimplementationandmeetstherequirementsofsystemdesign；thecontrolres

4、ultisbetterthantraditionalPIDcontr01．Keywords：SofteningpointofbitumenMCUTemperaturemeasurementSignalprocessingTemperaturecontrolFuzzyself-tuningPID0引言沥青软化点是评定沥青性能的三大指标之一，是道路、桥梁工程设计和施工中必不可少的测试项目。设计能够方便、准确、简单地测量沥青软化点的测量仪器，具有很高的经济利益和利用价值。测量沥青软化点的方法很多，其中，国家标准{GB

5、／T4507．1999沥青软化点测量法(环球法)》是我国现行测量沥青软化点的标准方法¨J。沥青软化点自动检测装置一般采用改变加热器供电电源周波数来控制加热功率，而温度控制采用传统的PID控制策略口。4。，难以达到国家标准规定的温度控制精度。本设计采用电源相控的方式连续调节加热器的加热功率，并配合模糊自整定PID控制策略，在使测量和控制更为精确、系统的抗十扰性更强的前提下，简化了硬件设计，节省了成本。1系统硬件设计1．1系统硬件组成及工作原理根据国家标准提出的要求，系统设计必须满足以下几方面的要求：①温度测控范嗣

6、为0—150℃，精度修改稿收到日期：2009一10一12。第一作者郑安平，男，1964年生，1993年毕业于东南大擎电气传动及自动化专业。获硕士学位，教授；主要从事检测技术与自动化装置方面的研究。《自动化仪表》第3l卷第4期2010年4月为0．5oC，升温速率为(5+0．5)oC／min；②试样放到特定的烧杯中，在指定的介质中维持(蒸馏水为5℃，甘油为32oC)10—15min；③自动加热，同时记录相应的时间，3min后，水温以(5+0．5)oC／rain的速率上升(线性升温)；④当沥青试样受热下沉到25．4t

7、oni处，光电传感器监测到试样时，记录相应的时间和水温；⑤自动保存并打印从实验开始到结束过程中每分钟的温度。本系统加热功率为700W／220VAC，具有实时显示时钟、实时温度、计时时间和通过键盘进行参数设置及时钟调整等功能。系统采用STCl2C5410芯片作为主控制器，系统整体框图如图1所示。位置检测过零检测STCl2C5410单片机键盘、显示单元打印机加热单元电源图1系统整体框图Fig．1Blockdiagramofthesystem温度测量信号经信号调理电路送人单片机内置的A／D转换器，时钟电路采用12C总

8、线接口的SD2000A芯片，钢球下沉位鼍的检测采用GVSA-3LB2对射式光电开关，同时，选用YMl2864点阵式LCD、单片机内置EEPROM来显示和存储系统测试数据和系统参数，打印机采用串行接口11PUP．AF24L打印机。7l黑沥青软化点测定仪的设计郑安平。等加热单元采用双向可控硅控制电加热器的输出功率。为了提高系统抗干扰能力和控制精度，单片机输出信号须经光耦TLP560J隔离后