LSD-2C智能開口閃點測定儀

“閃點”是表征石油產品儲運安全性的一項指標，單位是攝氏度，它表明石油產品在此溫度時如遇到明火將會引起“爆鳴”，危及設備及人身安全。因此，石油產品出廠前和用戶進貨入庫前都要先測試閃點，以確保安全。

手動儀表最大不足是升溫特性不佳，很難按國家標準及國際標準線性升溫。實測時溫度變動太大，得出的閃點值重復性很差。而我們根據標準要求，新開發的LSD-2C智能開口閃點測定儀，整機運行完全由微電腦控制，操作者一次鍵入預閃點后，測試過程即完全自動進行。如果操作者預置不當還會發出聲音報警拒絕執行，并能對測試結果進行判斷。其主要特點如下：

測溫系統采用4位半A/D轉換芯片ICL7135作為模數轉換器，傳感器輸出的模擬信號直接變成BCD碼輸出；火焰掃劃系統實現了自動化；閃火點檢測采用新型材料、特殊結構的傳感器件；為了有效地控制溫升，使之滿足國家標準和國際標準的要求，采用了模糊邏輯算法控制溫升；閃點值除可以用LED顯示外，尚可以用所配的微型打印機，自動打印出測試時間、油號、氣壓、預閃點、閃點值，并給出診斷結果。測試過程完全符合國家標準和國際標準，具有完善的氣壓校正功能。其總體框圖

                                         圖1 整機方框圖

                                              圖2 測溫電路

單元電路設計

測溫部分

測溫部分電路如圖2所示，其中測溫傳感器采用BA2鉑電阻，0℃時電阻為100W，溫度為100℃時為138.5W，平均每度變化0.385W，流過鉑電阻的電流平均為2.37mA，即每度變化為0.915mv，近似的可以看作溫度變化1℃電橋輸出電壓1 mv。

控溫系統

控溫過程的調節方式由軟件編程決定，其流程圖如圖4所示。控溫采用模糊邏輯算法的脈寬調制方式，由8031的P1.3輸出調寬脈沖經7407隔離后,再經光控可控硅MOC3020隔離控制加熱器,爐絲功率為600W。應當指出,加熱系統采用爐盤加熱,惰性很大,這給控溫帶來困難。

閃火檢測系統

本系統可分為火焰檢測器,高通濾波器,閾值設定及比較器等部分。閃火信號(低電平有效)經8031的P3.2口送往單片機。為了鑒別閃火,在程序中設有選票表決程序,只有經過一定次數的低電平后才認為有效。

火焰檢測器采用了200W白熾燈的鎢絲(已制成螺旋狀)，阻值大約在200Ω左右，并制成網狀，置于油杯上方。這樣無論閃火點在油杯上方的何處，都能有效地檢測閃火。既使傳感器的十分之一受熱，也足以使比較器LM339翻轉。

閃點檢測電路如圖3。閃火信號經隔離、限幅之后送入LM339的反相端。當V+-V-大于2mv，輸出即為高電平，但如確切為高電平(4.5V)，V+須比V-高7mv。為了抗干擾，我們設置V+-V-=30mv，這樣既可以對干擾信號進行幅度鑒別，又可防止LM339失調電壓溫漂導致的輸入電平擺動。

閾值不可降的太低，因為在油杯溫度超過200℃時，絕緣材料電導增加，會使V+下降，嚴重時會產生虛報閃點現象。

                                      圖3 閃火檢測電路圖

  圖4 控溫流程圖

幾個待解決的問題

1、閃火檢測傳感器雖然靈敏度高，檢測可靠，但長期使用骨架易變形，今后應考慮用特制陶瓷骨架。

2、打印機的抗干擾問題，打印機無硬件控制電路，在受到干擾的時候，會連續走紙打印。在無人值守的情況下，會浪費打印紙并降低打印機的壽命，應當增加一個定時繼電器，強行限定打印機的一次運行時間，避免在故障時，盲目長期運轉。

結語

LSD-2C智能開口閃點測定儀，經過設計，試制改進再試制幾個循環制成樣機。一年多來的試用表明：本機確可以按國家標準和國際標準進行測試，為廢止現行的落后的國家標準，代之以較先進的國際標準提供了物質基礎。

參考文獻

1　趙信,周彬.巧用4位半數字電壓表.計算機工程.1990, No1
2　何立民. 單片機應用系統設計.北京航空航天大學出版社.1990
3　中華人民共和國國家標準GB3536.石油產品閃點和燃點測定法(克利夫蘭開口杯法)
4　ISO2592.Determination of flash and fire points_cleveland open cup method