磚坯水分快速測試儀

1、磚坯水分快速測試儀在燒制磚瓦過程中，磚坯含水量是一個需嚴(yán)格控制的參量。按工藝要求，磚坯水分應(yīng)控制在14到14.5之間。目前通常根據(jù)烘干法檢測，即將現(xiàn)場磚坯取樣稱重，烘干后稱出樣品去除水分后的分量，經(jīng)計算得出泥磚的水分含量。這種檢測手段精確度高，但周期太長，普通均需幾小時才干得到測試結(jié)果。本文在此介紹一種容易、裝調(diào)簡單、用法便利、測試快速及精確度較高的磚坯含水量測量儀，特殊適合現(xiàn)場測量及抽樣檢測。一、工作原理本測試儀是按照磚坯含水量變幻時其值也相對轉(zhuǎn)變的原理舉行測量的。它可以辨別出0.1的含水量變幻。同時因?yàn)闇y量區(qū)段控制得較小，故其精度能達(dá)到較高程度。電原理1所示。含水量傳感信號由插入磚坯的檢測

2、探頭獲得。含水量越大，探頭兩端電阻越??；含水量越小，探頭電阻越大，探頭阻值的變幻對應(yīng)著磚坯含水量變幻。圖1中核心元件采納能驅(qū)動10位舉行線性模擬顯示的單片lm3914(國產(chǎn)型號為sf3914，上海七廠產(chǎn)品)，lm3914具有l(wèi)ed顯示位數(shù)與其輸入成良好線性關(guān)系的特性，其內(nèi)部電路2所示。lm3914內(nèi)部有10個電壓，與、腳間的浮接十級高精度分壓器相連，它還有一個浮接的直流電壓參考源、輸入緩沖器和顯示模式挑選等電路。基準(zhǔn)電壓、腳間的電壓為1.25v，因此可分離在比較器同相端獲得125mv、250mv1250mv的分壓?；鶞?zhǔn)電壓源最大可提供34ma的，并且每個led的驅(qū)動電流基本上是參考電壓源輸出電

3、流的10倍，即圖1中每個led的驅(qū)動電流iled10×1.25r5(ma)。lm3914還具有點(diǎn)線顯示挑選功能。當(dāng)其腳與11腳相連時挑選點(diǎn)圖顯示，這時惟獨(dú)某位序號的led顯示，其序號值對應(yīng)著輸入電壓的大小。當(dāng)lm3914的腳與vcc端相連時挑選線圖顯示功能，此時有若干位led顯示，其led顯示的數(shù)量與輸入電壓相對應(yīng)。為了提高測量辨別率，圖1電路采納了分檔測試的辦法。因?yàn)榇u坯含水量與其電阻變幻并不成嚴(yán)格的比例關(guān)系，而是具有較大的非線性，采納分檔測試則有利于充實(shí)線性，提高精確度。圖中l(wèi)m3914內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源uref(1.25v)被r1-r4分壓后作為運(yùn)放a1的同相輸入，按照其分壓值大小

4、，可確定其含水量測量區(qū)域，因此調(diào)k1可以挑選測量區(qū)域。例如當(dāng)開關(guān)k1指向“14”時，選定好含水量測量區(qū)域?yàn)?415。圖1電路按照制磚設(shè)備的實(shí)際需要，選定含水量總測量區(qū)域?yàn)?3-16。測量過程可這樣分析：假設(shè)k1指向14，這時電路中a1輸出電壓u01。，將在磚坯含水量為14時等于零。當(dāng)磚坯含水量變幻為140.1x，a1、a2按比例轉(zhuǎn)換放大，使lm3914驅(qū)動x個led顯示(或第x位led顯示)，故這時被測磚坯含水量值便等于lm3914驅(qū)動的led顯示值的千分?jǐn)?shù)加上14，同樣可推出，k1指向其它檔時，被測值等于檔位指示數(shù)加上led顯示值的千分?jǐn)?shù)。這樣，通過檔位轉(zhuǎn)換，使電路在含水量為13-16測量范

5、圍內(nèi)始終能辨別出0.1的示值變幻。圖1開關(guān)k2為點(diǎn)線轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以按照需要，使led實(shí)現(xiàn)點(diǎn)圖顯示或線圖顯示。二、調(diào)試與制作調(diào)試時可以烘干試驗(yàn)法測得的結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值，調(diào)節(jié)各分壓電阻值(r1r4)使電路測量精確度滿足要求。這里以“13”檔為例，調(diào)試步驟如下：首先置開關(guān)k1刀位于"13”檔處，將傳感探頭插入含水量精確為13的泥磚中，小范圍調(diào)節(jié)r1值，使a1輸出電壓為零，再將探頭插入含水量精確為14的泥磚中，調(diào)節(jié)r6或r7值，使lm3914的10位led剛好都顯示為止，這時表示測量值為14，r6或r7調(diào)好后，以后各檔調(diào)試可不用調(diào)節(jié)該值。最后按以上步驟依次調(diào)校各檔，調(diào)節(jié)各分壓電阻值，使測量水份精度滿足要求。為實(shí)現(xiàn)高精確度測量，各電阻元件應(yīng)選用穩(wěn)定性良好的金屬膜電阻或線繞電阻。圖1中電路選用了精密運(yùn)放op07，假如要求不很高，可選一片lm358雙運(yùn)放。為使電路正常工作，應(yīng)采納±5v雙電源供電。led顯示亮度由r5打算，普通選r5值為12.7k。探頭用膠木和不銹鋼制作，形狀尺寸3所示。因傳感探頭的插入深度對測試結(jié)果有一定影響(最大影響超過0.5)，故每次測試過程探頭插入泥磚深度應(yīng)保證全都。因?yàn)槟啻u溫度、質(zhì)地及其雜質(zhì)對測量結(jié)果有一定影響(如經(jīng)筆者測試，溫度每變幻10，肯