第一章  儀器的性能和特點(diǎn) 1.1  概述 HR-5A型微機(jī)灰熔點(diǎn)測(cè)定儀利用微機(jī)對(duì)灰熔融性測(cè)定過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制。攝像頭采集灰錐圖像，通過(guò)圖像處理技術(shù)顯示于計(jì)算機(jī)顯示器的指定位置。爐溫變化由前端單片微機(jī)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制，并通過(guò)串行口將溫度傳輸?shù)轿C(jī)系統(tǒng)，顯示時(shí)間-溫度圖像。試驗(yàn)結(jié)束可選擇打印灰錐結(jié)果圖像及相應(yīng)溫度數(shù)據(jù)，也可以保存結(jié)果文件。而試驗(yàn)過(guò)程圖像及溫度自動(dòng)保存，下次試驗(yàn)開始后清除。該儀器可廣泛應(yīng)用在電力、煤炭、水泥、冶金等行業(yè)，目前該儀器在國(guó)內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。 1.1.1  主要特點(diǎn) 1.1.1.1  微機(jī)自動(dòng)控制溫升，溫升特性符合國(guó)標(biāo)GB219-96； 1.1.1.2  灰錐圖像顯示在微機(jī)顯示器圖像采集區(qū)域； 1.1.1.3  系統(tǒng)具有對(duì)試驗(yàn)結(jié)果存儲(chǔ)和調(diào)用功能； 1.1.1.4  可選擇打印灰熔點(diǎn)圖像及溫度值； 1.1.1.5  顯示溫升-時(shí)間變化曲線； 1.1.1.6  系統(tǒng)運(yùn)行于WINDOWS98及以上操作系統(tǒng)。 1.2  主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 1.2.1  高溫爐:         臥式爐（可旋轉(zhuǎn)） 1.2.2  加熱元件：      硅碳管 1.2.3  加熱電源：      220V±10%  50HZ 1.2.4  最大加熱電流:   30A 1.2.5  加熱溫度:   1500℃ 1.2.6  溫度采集元件：  鉑銠-鉑熱電偶 1.2.7  升溫控制方式：  自動(dòng)調(diào)節(jié)控制 1.2.8  升溫速度：      900～1500℃  5±1℃/min 說(shuō)明：由于高溫爐的熱慣性較大，為保證900℃后升溫速度滿足5±1℃/分鐘的要求，從(890℃-900℃)這個(gè)階段溫升速度為(15～5)±1℃/分鐘。 灰錐觀察方式：攝像機(jī)自動(dòng)攝取，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示。 本儀器符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《煤灰熔融性的測(cè)定方法》（GB219-96）所提示四點(diǎn)技術(shù)要求； 1、高溫恒溫帶長(zhǎng)約30mm。 2、能準(zhǔn)確地控制升溫速度（900℃以后為5℃±1℃/min），并在三小時(shí)候內(nèi)加熱到1600℃。 3、可用通氣法或封碳法來(lái)控制爐內(nèi)氣氛為弱還原性，用空氣于爐內(nèi)自由流通的方法來(lái)控制為氧化性氣氛。 4、900℃以后爐內(nèi)試樣即清晰可見。 第二章  儀器組成 本儀器由計(jì)算機(jī)、控制箱、高溫爐組成，見圖2-1：                                                                       圖2-1  灰熔點(diǎn)正面圖 1---氫氣流量計(jì)       2----二氧化碳流量計(jì)    3----控制器     4---電源開關(guān)   5---控制器前支腳     6--- 裝樣孔        7---熱電偶固定座    8---高溫爐 9---高溫爐轉(zhuǎn)盤底座                                               圖2-2  灰熔點(diǎn)正面圖 1---控制器     2---攝像頭   3---攝像機(jī)數(shù)據(jù)采集線   4---攝像機(jī)12V電源線 注：攝像機(jī)數(shù)據(jù)采集線接計(jì)算機(jī)圖像采集卡 圖2-3  灰熔點(diǎn)后面圖  1——高溫爐     2——控制器      3——電爐     4——220V電源接線柱  5——熱電偶接線柱    6——數(shù)據(jù)線接口   7——?dú)錃膺M(jìn)氣口  8——?dú)錃獬鰵饪?  9——二氧化碳進(jìn)氣孔    10——二氧化碳出氣孔   11——爐體接線柱 注：紅接線柱為正極，黑接線柱為負(fù)極。6數(shù)據(jù)線接口另一端接接計(jì)算機(jī)COM1口。 計(jì)算機(jī)主機(jī)板安裝有圖像采集卡。 控制箱內(nèi)裝有攝像機(jī)、流量計(jì)、控溫元件及單片微機(jī)系統(tǒng)。 高溫爐為臥式爐，加熱元件為硅碳管，下有轉(zhuǎn)盤，可隨意轉(zhuǎn)動(dòng)爐體，以方便樣品的安裝。 第三章  儀器的安裝與使用 敬告： 安裝調(diào)試儀器時(shí)務(wù)必有中創(chuàng)公司專職人員在場(chǎng)主持。否則，造成不良后果，將由用戶負(fù)責(zé)； 3.1  爐體安裝 3.1.1  爐體放置水平，將硅碳管小心的插入剛玉外管內(nèi)，再將剛玉內(nèi)管插入硅碳管內(nèi)。 3.1.2  在硅碳管噴鋁部位裝上電極卡，接上導(dǎo)線。 3.1.3  調(diào)節(jié)控制箱位置，使攝像頭對(duì)準(zhǔn)高溫爐的觀測(cè)孔。 注意：攝像頭與高溫爐觀測(cè)孔應(yīng)保持約25-30厘米的距離，以免距離太近，爐溫過(guò)高輻射造成攝像頭損壞。 3.1.4  安裝高溫爐的硅碳管和內(nèi)套管，將熱電偶從爐體后部插入高溫爐內(nèi)套管中恒溫區(qū)內(nèi)（一般在正中央），調(diào)節(jié)熱電偶尾端使熱電偶位于內(nèi)套管上部，連接高溫爐硅碳管的兩極控制后同板上的負(fù)載接線柱。 3.1.5  用隨機(jī)配備的電纜線將控制箱上的視頻，控制插頭與計(jì)算機(jī)上的對(duì)應(yīng)插頭連接起來(lái)。 3.1.6  連接熱電偶兩極與控制箱熱電偶兩極接口。 3.1.7  用電纜線將電源接在控制箱上的“電源”接線柱上。 3.2  軟件安裝 3.2.1  系統(tǒng)軟件運(yùn)行在WINDOWS98及以上版本。 3.2.2  系統(tǒng)的安裝程序文件名為SETUP.EXE。運(yùn)行之按提示信息逐步安裝即可，應(yīng)用程序?qū)惭b在系統(tǒng)程序菜單下。 3.3  儀器的使用 3.3.1  高溫帶測(cè)定，儀器安裝好后，必須測(cè)量其高溫帶，以選擇試樣放置部位。 3.3.2  試樣放置于灰錐托板上。 灰錐托板放置于剛玉舟之槽中，然后在剛玉舟里放置控制氣氛用的物質(zhì)，如木炭、無(wú)煙煤、石墨等。 3.3.3  爐內(nèi)氣氛控制。 （1）弱還原性氣氛 本儀器之高溫爐膛有兩種，氣密的剛玉管和氣疏的剛玉管（通常儀器配套的是氣疏的剛玉管）其弱還原性氣氛的控制方法分別是： A、氣密剛玉管：于爐膛中央放置石墨（粒度≤0.2mm，灰分≤15%）5～6g，或通入50±10％的H2和±10％的CO2混合氣體，通氣速度≥100ml/min。 B、氣疏剛玉管：于爐膛中央放置石墨（粒度≤0.2mm，灰分≤15%）15～20g，石墨兩側(cè)放置無(wú)煙煤（粒度≤0.5mm，灰分≤15%）30～40g。 封入的含碳物質(zhì)除石墨、無(wú)煙煤外，亦可是木炭、焦炭、石油焦等。它們的粒度、數(shù)量和放置部位視具體情況而定。 （2）氧化性氣氛 爐內(nèi)不放任何含碳物質(zhì)，并使空氣自由流通。 （3）爐內(nèi)氣氛鑒定 當(dāng)采用封入含碳物質(zhì)的辦法來(lái)產(chǎn)生弱還原性氣氛時(shí)，需用下列方法之一來(lái)判斷爐內(nèi)氣氛。 A、標(biāo)準(zhǔn)錐法：選取含三氧化二鐵20-30%的易熔煤灰，預(yù)先在強(qiáng)還原性（爐內(nèi)通100%H2或封入大量無(wú)煙煤或木炭），弱還原性和氧化性氣氛中分別測(cè)出其熔融性溫度(在強(qiáng)還原性和氧化性氣氛之T2或T3應(yīng)比弱還原性氣氛者高100～300℃)然后以它們?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)來(lái)鑒定爐內(nèi)氣氛。如測(cè)出的T2或T3還原與弱性氣氛中的測(cè)定值相差不超過(guò)50℃，則證明爐內(nèi)氣氛為弱還原性；否則，應(yīng)根據(jù)它們與強(qiáng)還原性和氧化氣氛中的測(cè)定值的相差情況以及封入之含碳物質(zhì)的氧化程度來(lái)判斷氣氛是強(qiáng)還原性還是氧化性。 B、取氣分析法：從爐子高溫帶以5～7ml/min的速度取出氣體進(jìn)行萬(wàn)分分析如在1000～1300℃內(nèi)還原性氣體（主要是CO，也包括H2，CH4），為10～70%（1100℃下它們和CO2之體積比1：1）且O2含量0.5%則為弱還原性氣氛。 3.4  操作步驟 打開計(jì)算機(jī)以后，再打開灰熔融性控制箱的電源，然后用鼠標(biāo)單擊“開始”按鈕，屏幕出現(xiàn)“開始”菜單。單擊“開始”菜單上的“程序”項(xiàng)，在“程序”項(xiàng)上找到“HR-5A微機(jī)灰熔點(diǎn)測(cè)定儀”并單擊，即開始運(yùn)行灰熔融性測(cè)定程序，屏幕顯示出主程序畫面，如下圖： 圖2-4  主程序操作界面圖 3.4.1  開始按鈕   用于起動(dòng)程序。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊開始按鈕，則灰熔點(diǎn)開始進(jìn)入工作狀態(tài)，自動(dòng)控溫，當(dāng)溫度等于1500℃時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)結(jié)束測(cè)試。 3.4.2  停止按鈕     用于停止正在工作的灰熔點(diǎn)程序，如果您需要在測(cè)試過(guò)程中停止測(cè)試，可用鼠標(biāo)單擊“停止“按鈕停止測(cè)試。 3.4.3  當(dāng)您首次操作或圖像不清晰時(shí)，可以調(diào)節(jié)攝像機(jī)的光圈和焦距，也可以在設(shè)置功能中調(diào)整圖像的亮度和對(duì)比度。 a、單擊“設(shè)置”鍵屏幕顯示灰錐的即時(shí)圖像。 b、打開控制箱的上蓋，在爐溫將到900℃時(shí)觀察計(jì)算機(jī)的圖像，調(diào)整攝像頭的光圈，使圖像亮度可辨，調(diào)節(jié)焦距使圖像清晰無(wú)虛影。調(diào)節(jié)控制箱的底腳使圖像位于圖像監(jiān)視窗的中央。 c、調(diào)節(jié)完畢后，單擊設(shè)置上的“確定”退出設(shè)置。 3.4.4  特征溫度的觀察 在測(cè)試完成后，可通過(guò)“前翻頁(yè)”、“后翻頁(yè)”來(lái)觀看測(cè)試過(guò)程圖像。 用鼠標(biāo)單擊一次“后翻頁(yè)”鍵可觀看下一幅圖像，單擊“前翻頁(yè)”可查看上一幅圖像，如用鼠標(biāo)按住翻頁(yè)鍵不松或選中翻頁(yè)鍵后按回車鍵，即可進(jìn)行快速翻頁(yè)。 當(dāng)您挑出合適的圖像后，可單擊相應(yīng)的結(jié)果圖像框，該圖像調(diào)入試樣結(jié)果中。 如果要取消結(jié)果圖像可用鼠標(biāo)雙擊圖像結(jié)果。 通過(guò)單擊“試樣1”、“試樣2”、“試樣3”、“試樣4”鍵可在四個(gè)試樣的結(jié)果瀏覽灰熔融性。 3.4.5  圖像的存取操作 存盤時(shí)可通過(guò)“設(shè)置”功能選擇存儲(chǔ)全部的圖像或只存儲(chǔ)結(jié)果，使用方法見下一節(jié)內(nèi)容。 按“存盤”或“讀盤”鍵后屏幕顯示選單：“讀盤”標(biāo)題欄顯示“打開”，“存盤”時(shí)標(biāo)題欄顯示“另存為”。 系統(tǒng)圖像文件目錄默認(rèn)為：C：\program files\HR-5A，您也可以自己選擇合適的目錄。 當(dāng)選擇好合適的目錄后，在文件名一欄中輸入需要讀出或調(diào)用的試樣文件名，然后單擊“打開”或“存入”鍵，即可將計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的測(cè)試結(jié)果讀出或?qū)y(cè)試結(jié)果存入計(jì)算機(jī)。 注意：文件名不能用C：\program files\HR-5A\YUN_HRD.HRD以免與試驗(yàn)時(shí)的過(guò)程臨時(shí)文件沖突。 如果要取消操作可單擊“取消”鍵。 3.4.6  設(shè)置 通過(guò)設(shè)置功能觀察圖像變化情況，以便調(diào)整攝像頭的對(duì)比度和亮度，通過(guò)調(diào)節(jié)光圈及焦距改變圖像的清晰度。按“設(shè)置”鍵后屏幕彈出菜單。 注意：在此狀態(tài)下圖像連續(xù)在監(jiān)視區(qū)顯示，如設(shè)置完成，應(yīng)及時(shí)退出設(shè)置狀態(tài)。 3.4.7  打印 首先選擇需要打印的試樣為當(dāng)前試樣，即所觀察到圖像的試樣，然后點(diǎn)擊“打印”按鈕，即可打印出當(dāng)前試樣灰熔點(diǎn)及圖形。 3.4.8  圖像自動(dòng)識(shí)別 3.4.8.1  圖像自動(dòng)識(shí)別操作方法步驟（示例）： a、試驗(yàn)結(jié)束后或打開已保存的過(guò)程文件，其狀態(tài)圖為圖示一： 圖示一 b、點(diǎn)擊右上角<圖像原型>按鈕，得到起始記錄圖像，所見圖示二： c、將鼠標(biāo)移動(dòng)到灰錐左上角即試樣1的左上角，其位置高于各灰錐高度，在試樣1灰錐的點(diǎn)左側(cè)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，然后向右下方拖動(dòng)鼠標(biāo)，滑動(dòng)鼠標(biāo)至右下角，其位置稍低于灰錐托板，在欲識(shí)別圖形的右側(cè)，所見圖示三： d、點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵確定識(shí)別圖像區(qū)域，所見圖示四： e、點(diǎn)擊右測(cè)<試樣確認(rèn)>按鈕，自動(dòng)識(shí)別圖像，試樣變黑，并在窗口底邊提示搜索到的試樣個(gè)數(shù)，此時(shí)注意確認(rèn)實(shí)際選中試樣數(shù)和搜索到的試樣數(shù)是否一致，不一致重復(fù)以上步驟，一致即可點(diǎn)擊<自動(dòng)識(shí)別>按鈕自動(dòng)識(shí)別灰熔點(diǎn)。所見圖示五： 3.4.8.2  注意事項(xiàng)和說(shuō)明： 圖像自動(dòng)識(shí)別是一項(xiàng)很復(fù)雜的事情，有很多制約因素，比如說(shuō)圖像不固定、圖像亮度、清晰度、角度、背景干擾等原因，造成無(wú)法識(shí)別，請(qǐng)用人工選圖方式。圖像識(shí)別基礎(chǔ)條件： a、在爐溫900度以前調(diào)好設(shè)備，包括攝像機(jī)亮度、對(duì)比度，調(diào)好視角，固定位置，試驗(yàn)過(guò)程中禁止變動(dòng)。 b、灰錐發(fā)生粘連時(shí)，首先用直線隔離，方法是自上而下，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊聯(lián)體上方，滑動(dòng)鼠標(biāo)至下方，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵確定，然后按以上操作方法再選取圖像。所件圖示六： c、自動(dòng)識(shí)別完畢后，檢查圖像識(shí)別情況，發(fā)現(xiàn)不適合的圖像，人工調(diào)整，方法是用主窗體的翻頁(yè)鍵查找到適合的圖像，雙擊試樣圖像窗口更改圖像。 d、系統(tǒng)僅對(duì)采集圖像的明暗度進(jìn)行可選擇方式，即高亮度、正常亮度、低亮度，通常設(shè)置為正常亮度，根據(jù)實(shí)際選擇確定。點(diǎn)擊主窗口<設(shè)置>按鈕所見圖示七： 第四章  使用注意事項(xiàng) 4.1  灰熔融性控制箱的電源應(yīng)在開始實(shí)驗(yàn)時(shí)再打開，做完實(shí)驗(yàn)后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉，以免對(duì)爐體加熱元件造成損壞。 4.2  計(jì)算機(jī)的顯示分辨率應(yīng)為800×600。 4.3  計(jì)算機(jī)禁止使用屏幕保護(hù)程序。 4.4  計(jì)算機(jī)的顯示器電源管理應(yīng)關(guān)閉。 4.5  儀器須有良好接地。 4.6  在安裝或拆卸爐子時(shí)應(yīng)小心，勿損傷硅碳管，勿使?fàn)t體受強(qiáng)烈振動(dòng)。 4.7  最大使用電流勿超過(guò)30A。 4.8  儀器應(yīng)放在干燥、通風(fēng)的地方，不能在爐內(nèi)處理水分較高的物質(zhì)。 4.9  爐內(nèi)嚴(yán)禁通入氯氣，在用無(wú)煙煤控制氣體成分時(shí)勿用硫分高者。 4.10  在安裝爐子時(shí)注意使硅碳管與剛玉舟、外套管之間有一定的空隙，因?yàn)樵诿夯胰廴谛詼y(cè)定中，爐內(nèi)有CO生成，同時(shí)碳化硅在氧氣不足時(shí)會(huì)按SiC+1.5O2=SiO2+CO反應(yīng)式氧化生而成CO2，這些CO在氧氣不足時(shí)會(huì)發(fā)生：2CO=CO2+C反應(yīng)而析出碳，析出之碳如沉積在硅碳管之螺紋帶縫隙處會(huì)形成短路而燒壞控制器，所以在硅碳管和剛玉舟、外套管之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)目障妒构杼脊苤車３稚倭康目諝?，將析出之碳燒掉并防止局部過(guò)熱。 4.11  器背面有裸露高壓線，請(qǐng)勿觸摸。移動(dòng)儀器時(shí)，須先切斷電源。 4.12   計(jì)算機(jī)九針串行口上必須插上串行口隔離器。 注意：為了安全使用該系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)設(shè)備必須可靠接地。 第五章  產(chǎn)品配套一覽表 序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 備注 1 電腦主機(jī) 臺(tái) 1 2 顯示器 臺(tái) 1 3 打印機(jī) 部 1 4 攝像頭 個(gè) 1 5 光盤 張 1 6 加密鎖 套 1 7 采集卡 套 1 8 計(jì)算機(jī)和灰熔點(diǎn)連線 條 1 9 HR-5A控制器 臺(tái) 1 10 爐體 臺(tái) 1 11 硅碳管 支 1 易損件 12 硅碳管線 條 1 13 硅碳管卡子 付 1 14 剛玉管 支 1 易損件 15 剛玉舟 支 1 易損件 16 灰錐托盤 個(gè) 10 易損件 17 灰錐模子 付 1 18 熱電偶 支 1 19 糊精 瓶 1 20 石墨粉 瓶 1 21 熱電偶線 付 1 22 爐體線 付 1 23 九針轉(zhuǎn)換器 個(gè) 1 24 使用說(shuō)明書 份 1 25 產(chǎn)品合格證 份 1