NJ-JRWS混凝土絕熱溫升試驗系統(tǒng)使用說明書NJ-JRWS混凝土絕熱溫升試驗系統(tǒng)

1、NJ-JRWS混凝土絕熱溫升試驗系統(tǒng)使用說明書NJ-JRWS混凝土絕熱溫升試驗系統(tǒng) 圖1 絕熱溫升結(jié)構(gòu)混凝土熱參數(shù)的準確測量，是各種土木建筑與鋼筋水泥建筑的設(shè)計和施工的重要依據(jù)。準確測量混凝土的熱特性參數(shù)，可以給建筑設(shè)計師和施工單位提供可靠的數(shù)據(jù)，保證建筑工程質(zhì)量，達到預(yù)期目的。JRWS混凝土絕熱溫升測量系統(tǒng)，是我公司根據(jù)中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會發(fā)布的2002-05-01實施的水工混凝土試驗規(guī)程的行業(yè)標準研制的最新產(chǎn)品，使用微機技術(shù)拾取各種信號和數(shù)據(jù)，自動快速處理混凝土各種參數(shù)，達到測量與控制的目的。因此該測控系統(tǒng)符合國家標準。該設(shè)備具有快速、準確、自動化高等特點。可以廣泛用于建筑、施

2、工、科研各個領(lǐng)域。一、結(jié)構(gòu)JRWS測量系統(tǒng)由絕熱機柜、料車和方正商用計算機三部分構(gòu)成。圖1給出了JRWS混凝土測控系統(tǒng)機柜的結(jié)構(gòu)圖，共計有12部分構(gòu)成。其分布情況已經(jīng)在圖中畫出。機箱外殼與內(nèi)殼體之間用絕熱材料填充慢，不得留有間隙，以避免絕熱性能變化。試件放在機柜中間。上保溫桶可以提升，下面底座有良好的保溫性能，同時，借助風扇的轉(zhuǎn)動，使箱體內(nèi)部溫度均勻。 圖2 絕熱溫升檢測點環(huán)境跟蹤溫度（簡稱環(huán)境溫度）傳感器根據(jù)試件中心溫度變化自動調(diào)節(jié)加熱狀態(tài)。中心溫度傳感器，用來測定試件的中心溫度。加熱器是由圓型加熱帶構(gòu)成，保證加熱均勻，良好的跟蹤系統(tǒng)確保機柜內(nèi)部與外部環(huán)境的良好隔熱，不至于由于室內(nèi)環(huán)境溫度變

3、化影響試件的溫度，這就保證了試件中心溫度傳感器的準確性。料車是運送試件的可以很容易移動小車，小車下面?zhèn)溆虚镛A。在裝料桶中裝好料后，放在料車上，可以直接推到機柜前門處，打開柜門，對準們余料車的插口，輕輕用力一推，裝料桶就進入機柜內(nèi)，上料時簡便省力。實驗完畢局用同樣的方法，可以把裝料桶從機柜中取出。工業(yè)計算機用來測量和控制系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，計算絕熱溫升的各種參數(shù)。由于工控機的使用，混凝土絕熱溫升系統(tǒng)測控過程實現(xiàn)了全部過程自動化。二、工作原理1工作原理圖1 給出了總體結(jié)構(gòu)。由四部分組成。1頂部的龍門架：將保溫桶提升起來，放置裝有混凝土的試件桶。通過電器開關(guān)，自動升降。2頂部的電器箱是測控電子電路，后面

4、為加熱大功率電源。3保溫桶（熱隔離桶）：有兩層，內(nèi)部圓筒為加熱桶，纏繞加熱帶，可以均勻加熱。外桶與內(nèi)桶之間用耐熱保溫材料填充，以避免外部環(huán)境溫度與桶內(nèi)部有熱交換。保溫桶加熱帶用計算機進行PID調(diào)解控制，跟蹤精度很高，用PID控制的加熱帶加熱的內(nèi)桶的溫度TF與試件桶中心溫度Tc的差異極小，一般底座：是放置試件桶之處。由保溫材料充填，保證桶內(nèi)溫度與地板之間良好的熱隔離。風扇攪拌器，使得保溫桶內(nèi)溫度保持均勻。設(shè)試件中心溫度初始值為To，任意時刻溫度（自然時間每半小時記錄一個數(shù)據(jù)，時間誤差在5秒以內(nèi)）為T，因此溫升值為： T = T To 式中，T是試件中心的實時溫度值；To是開始試驗時的初始溫度值。

5、 環(huán)境溫度又稱為防護內(nèi)桶溫度，防護內(nèi)桶溫度隨時跟蹤試件中心溫度變化，其跟蹤精度Tg由下式?jīng)Q定。 Tg = T TF 試驗表明，使用計算機對系統(tǒng)用PID進行模糊調(diào)解控制精度很高。80%以內(nèi)的跟蹤數(shù)據(jù)在0.05以內(nèi)。這就保證了絕熱溫升系統(tǒng)測量的準確性。2絕熱溫升計算在進行絕熱溫升試驗時，試件的拌和、振動、成型到開始讀測溫度，一般應(yīng)在30分鐘內(nèi)完成。初始溫度的準確性對于計算絕熱溫升與水泥水化熱至關(guān)重要。絕熱溫升值按下式計算。 式中，qnn天齡期混凝土絕熱溫升值，；qnn天齡期溫度記錄數(shù)據(jù)，；qo混凝土拌合物的初始溫度，；Ck混凝土試件質(zhì)量與混凝土平均比熱的乘積，kJ/；Cm絕熱量熱器的總熱容量。是容

6、器、插入銅管、導(dǎo)熱油和溫度傳感器的熱容量之和。1 容器：就是試件桶，由不銹鋼材料制作，質(zhì)量為26kg，比熱為0.444J/(kg.K),熱容量為CF=11.544 kJ/；2 銅管：用來放置導(dǎo)熱油和溫度傳感器的。由外徑F6內(nèi)徑F4長220mm的銅管，比熱為0.385 J/(kg.K)，熱容量為0.003769 J/；3 導(dǎo)熱油：用來放置溫度傳感器，傳導(dǎo)熱量，以便快速傳導(dǎo)熱量。放在銅管內(nèi)，銅管與傳感器各占容積1/2。銅管內(nèi)徑為F4，長200mm，油比重0.85，比熱為0.80 J/(kg.K)，熱容量為0.000272 J/；4 溫度傳感器：用來測定時間溫度，綜合導(dǎo)線的質(zhì)量為10g，熱容量為0.

7、5 J/(kg.K),綜合熱容量為0.005 J/。根據(jù)以上四項熱容量的計算，銅管、導(dǎo)熱油與溫度傳感器的熱容量在小數(shù)點后3位，完全可以忽略。因此試件容器的熱容量就是絕熱溫升量熱器的總熱容量。 3水泥水化熱的計算在絕熱溫升系統(tǒng)中，水泥水化熱由下式?jīng)Q定： 式中，Qn為n天齡期水泥水化熱，kJ/kg；W為水泥質(zhì)量，kg。 將絕熱溫升值qn代入上式就可以得到水泥水化熱值。 4電器原理 電子線路由兩部分組成：溫度傳感器與轉(zhuǎn)換；自動測控系統(tǒng)。圖D給出了原理框圖。保溫桶中的溫度傳感器拾取信號后，信號轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過放大及調(diào)整，將信號傳送給數(shù)據(jù)采集卡，由計算機及軟件進行數(shù)據(jù)處理與反饋，控制試件中心信號的跟蹤。恒

8、流源的精度很高，控制精度可以達到mA級。在軟件上采用PID模糊控制，控制量到極小，可以小于mA級。JRWS采用軟硬件結(jié)合使用，因此可以達到控制0.1的精度。從試驗數(shù)據(jù)可見，實際跟蹤精度更高。三、技術(shù)指標溫度測量： 室溫90 溫度分辨力： 0.01溫度精度： 0.1溫度穩(wěn)定性： 0.1 跟蹤精度： 0.1 試件桶容積： 50 L電源： AC220 10%使用條件： 室溫： 1525 室溫穩(wěn)定性： 1.0 最佳室溫： 201.0 濕度： 3080 %RH 最佳濕度： 4060 %RH四、操作（詳細說明見操作指南） A試件安裝1 在機柜中裝好料；2 用升降機將保溫桶升起；3 用料車將裝有混凝土料的試

9、件桶底座上。 B電器操作4 將電纜線、電源線連接好；5 將總電源線與市電AC220v電網(wǎng)連接好。 C計算機操作6 打開計算機，自動進入操作狀態(tài)界面首界面（圖2）；7 用鼠標點擊“進入”，進入測量界面（圖3）；8 根據(jù)提示在相應(yīng)欄輸入相關(guān)內(nèi)容（單位、姓名、試件名稱、時間編號、試件重量、水泥質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)）；9 在“開始/繼續(xù)”欄輸入1，點擊“開始/繼續(xù)”，按指示操作，進入試驗階段，即進入測量狀態(tài)，可全過程測控，自動記錄全部數(shù)據(jù)，直到實驗完畢； D瀏覽10 在提示欄，輸入“1”，出現(xiàn)對話框“瀏覽”，進入瀏覽數(shù)據(jù)界面，用鼠標分別點擊“首頁”、“下一頁”、尾頁，可以查看數(shù)據(jù)；E 查看試驗參數(shù)11 在提

10、示欄，輸入“5”，可以看到環(huán)境溫度上、中、下和平均值，試件中心溫度值；立12 實驗完畢自動關(guān)閉電源系統(tǒng)；13 根據(jù)提示退出程序；14 關(guān)閉總電源。注意：1 開機前，檢查電機、計算機、箱體的電源連接線和電纜連接線；2 實驗前將先插好電源插頭與計算機電源；3 絕熱溫升試驗臺必須遠離陽光照射之處放置；4 試驗臺必須放在溫度均勻，遠離風道之處放置，避免空調(diào)直接吹倒工作臺；5 計算機是絕熱溫升系統(tǒng)的一部分，試驗中不得做其他用途；6 不得用計算機上網(wǎng)，玩游戲，損壞計算機；7 系統(tǒng)工作時，應(yīng)當隨時有人監(jiān)護。五、維護1長時間不使用，必須每周開機3小時，以免機內(nèi)保溫系統(tǒng)受潮；2平時必須將保溫桶降到最低，扣嚴為止；3