新型數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器在測量混凝土水化熱中的應(yīng)用
時(shí)間:2006-12-22 13:48:00來源:jiangf
導(dǎo)語:?在混凝土水化熱監(jiān)測中,由于其自身特點(diǎn)的限制,溫度監(jiān)測系統(tǒng)不適于使用傳統(tǒng)模擬溫度傳感器
現(xiàn)階段,中國經(jīng)濟(jì)飛速騰飛,全國各地紛紛上馬眾多大型土建工程。如三峽水利工程、高速列車線路以及高速公路。而在此類大型建筑工程中,混凝土的澆注質(zhì)量是關(guān)系到工程生死存亡的重要因素。為了保證混凝土澆注質(zhì)量,須做到:
1.養(yǎng)護(hù)時(shí)混凝土柱體任意兩點(diǎn)之間的溫度差不能超過規(guī)定值;
2.混凝土澆注后14天的水化熱溫度曲線須符合所用規(guī)格混凝土的水化熱溫度曲線;
3.在澆注橋梁時(shí),混凝土受太陽照射后橋身的各個(gè)部位的熱脹冷縮不同,導(dǎo)致橋面和腹板出現(xiàn)日照溫差,產(chǎn)生溫度應(yīng)力,此應(yīng)力不能超過――安全極限值,否則將影響橋梁的承載力。
實(shí)際工程中,調(diào)度人員需要及時(shí)了解施工現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和保證澆筑質(zhì)量的工藝參數(shù),才能做出客觀的決策,高效地組織生產(chǎn)施工。而目前許多施工現(xiàn)場調(diào)度室中的硬件設(shè)備及軟件水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)代化通信、生產(chǎn)和安全管理的要求,故而需要一套能夠適應(yīng)大型施工現(xiàn)場要求的監(jiān)測系統(tǒng),為指揮人員全面了解生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行情況提供有效的途徑,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度,保障現(xiàn)場施工的順利進(jìn)行,提高工作效率、保證施工質(zhì)量。
在混凝土水化熱監(jiān)測中,由于其自身特點(diǎn)的限制,溫度監(jiān)測系統(tǒng)不適于使用傳統(tǒng)模擬溫度傳感器。原因如下所示:
1.傳統(tǒng)模擬溫度傳感器為何不適合混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng):
傳統(tǒng)的溫度測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常為:
每一個(gè)傳感器的溫度值都要經(jīng)過上述環(huán)節(jié)進(jìn)入系統(tǒng)。所以會(huì)有如下不足:
a)需要成百上千條信號線(混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng)具有范圍大、測點(diǎn)密集的特點(diǎn))
b)模擬電壓信號在傳輸過程中易損耗,影響系統(tǒng)精度,且傳輸距離較近。
c)系統(tǒng)環(huán)節(jié)多,難于維護(hù)。且系統(tǒng)精度易受環(huán)境影響不易保證。
d)價(jià)格昂貴。200~300點(diǎn)需要10~20萬
2.新技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)更方便
隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器成為了技術(shù)的趨勢、市場的主流。美國DALLAS公司的DS18B20數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化溫度傳感器采用獨(dú)特的思路,成功的解決了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與成本之間的矛盾。使建立使用方便、經(jīng)濟(jì)可靠的監(jiān)測系統(tǒng)成為可能。
LTM-8000數(shù)字化溫濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),采用美國DALLAS公司先進(jìn)的芯片科技,結(jié)合中國的現(xiàn)場情況,應(yīng)用智能化現(xiàn)場總線的技術(shù),整個(gè)系統(tǒng)中僅有數(shù)字信號傳輸,而且傳感器、采集模塊均可聯(lián)網(wǎng),使系統(tǒng)更可靠性、布線更方便。結(jié)構(gòu)圖參見www.ltm8000.com介紹
以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器為基礎(chǔ)的系統(tǒng)的主要特點(diǎn):
a)線纜少,傳感器可通過總線串在一起,幾十個(gè)傳感器只用一根3芯線。大大減少了現(xiàn)場線纜,方便現(xiàn)場布線。
b)由于傳感器輸出的就是數(shù)字信號,傳輸過程中沒有精度的損失,系統(tǒng)精度可以保證。
c)系統(tǒng)環(huán)節(jié)少,由傳感器出來直接進(jìn)入采集器,系統(tǒng)可能發(fā)生故障的環(huán)節(jié)少、便于維護(hù)。
d)采用先進(jìn)的芯片科技、獨(dú)特概念,以及規(guī)?;a(chǎn),大大降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性。
數(shù)字化混凝土水化熱監(jiān)測系統(tǒng)簡介
本系統(tǒng)配置分為如下部分:
1)上位機(jī):
功能: 數(shù)據(jù)處理及用戶界面
硬件要求: 奔騰133/32M DRAM /4.3G以上的兼容機(jī)或工控機(jī)。
軟件 : 可選用組態(tài)軟件或定制程序
2)離RS232/485通訊轉(zhuǎn)換器LTM-8520E,帶有過壓、過流、突波、隔離、雷擊保護(hù)
3)場采集模塊LTM-8003E
功能:實(shí)現(xiàn)兩級通訊網(wǎng)絡(luò)間的聯(lián)絡(luò)。一級對上位機(jī)RS-485網(wǎng),LTM-8003模塊作為子站;另一級“一線總線”, LTM-8003模塊作為采集中心,測量線纜上的數(shù)字化傳感器作為子站。
硬件功能:帶有過壓、過流、突波、隔離、雷擊保護(hù)
4)溫度傳感器DS18B20
數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化溫度傳感器DS18B20介紹
美國Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò),為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。新一代的DS18B20體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。
DS18B20,測量溫度范圍為-55°C~+125°C,在-10~+85°C范圍內(nèi)精度為±0.5°C,分辨率0.0625?,F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸,每一顆自帶地址,大大減少了系統(tǒng)的電纜數(shù),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。
對應(yīng)與傳統(tǒng)概念,這一粒三極管一樣的傳感器相當(dāng)于傳統(tǒng)的:溫度傳感器+數(shù)字化+cpu+總線協(xié)議及接口。