摘   要： 本文介紹了智能開口閃點測定儀的總體設計及部分單元電路的設計。提出的新方法對開發石油產品自動化檢測儀表和其他智能儀表都有一定的參考價值。

概述
“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。其總體框圖如圖1所示。

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。