[实用新型]自动比表面积测定仪

说明书

本实用新型涉及一种自动比表面积测定仪，属物理测量仪器技术领域。

我国测定水泥比表面积采用中华人民共和国国家标准GB8074-87《水泥比表面积测定方法》(勃氏法)。用该法中的比表面积测定仪测定水泥的比表面积时，需人工打开气泵，把∪型管内的水柱抽到第一刻度以上，再关闭∪型管的旋塞阀和气泵，还需用秒表测定液面由第一刻度到第二刻度所需的时间；同时，还需把此时的环境温度记录下来，查到所对应的空气粘度，将测定的时间和空气粘度代到公式内进行繁琐地计算后，才能得出水泥的比表面积。目前，国家建材局下发的《水泥管理规程》中明文规定小磨熟料必须做比表面积的测定，但由于该仪器的操作计算繁琐，仍有很多企业的检测人员把比表面积测定仪闲置一旁。

本实用新型的目的：采用现代电子技术，以单片机为核心，充分发挥其智能作用，设计一种在完全符合GB8074-87标准的条件下，使操作者只要按一下按键，即可自动完成整个测定计算比表面积的过程；达到自动完成抽气、关闭电磁阀和抽气泵、测时、简化操作、计算及显示全过程、提高检测精度的目的。

本实用新型的方案设计：

自动比表面积测定仪由机箱、显示屏、键盘电路板、主机电路板、变压器、电源开关、后箱盖、∪型管、第一红外线对耦、第二红外线对耦、第三红外线对耦、红外线检测板、测温PN结(N7)、抽气泵、电磁阀、止水夹、保险丝、电源线、活动盖构成；在机箱的底板上固定有主机电路板和变压器；在机箱的前面板上安装有同主机电路板电连接的显示屏、置数指示灯、标定指示灯、工作指示灯、报警指示灯以及键盘电路板和同安装在机箱底板上的变压器电连接的电源开关；在机箱的后箱盖内侧安装有同安装在机箱底板上的主机电路板电连接的红外线检测板、电磁阀、抽气泵、温度传感器，在后箱盖内侧还安装有∪型管、活动盖、保险丝，在接在∪型管上侧方和电磁阀中间的抽气管上安装有止水夹；在固定的内装有不透光浮子的∪型管外侧的红外线检测板上自上而下对应∪型管的第一、第二、第三刻度固定有第一红外线对耦、第二红外线对耦和第三红外线对耦；

自动比表面积测定仪的主机电路板上安装有输出同A/D转换器0809(U4)电连接的温度检测单元、执行EPROM存贮器2764(U2)内存程序和经锁存器74LS373(U5)从EPROM存贮器2764(U2)中获得操作指令而顺序执行其中存贮程序的单片机8031(U1)控制单元、输出同单片机8031(U1)控制单元电连接的红外线检测单元、输出同单片机8031(U1)控制单元电连接的键盘输入单元、由单片机8031(U1)控制单元驱动的四个共阴数码管P1、P2、P3、P4组成的显示单元；单片机8031(U1)控制单元上安装有A/D转换器0809(U4)、锁存器74LS373(U5)、EPROM存贮器2764(U2)、驱动器74LS273(U6)、存贮器2816(U3)仪器常数存贮单元和报警器；在EPROM存贮器2764(U2)内存入用MCS-51汇编语言编制的软件程序，单片机8031(U1)按地址顺序到EPROM存贮器2764(U2)内取出执行指令。

温度检测单元：仪器的环境温度通过测温PN结(N7)随温度的变化所产生的电信号经运算放大器U9-2和U9-3两次放大50倍后输出至A/D转换器0809(U4)转换成数字量，供单片机8031(U1)及存贮器用于计算、存贮和显示；其中电位计W1用于调整零点，W2用于调整满度，以保证温度检测单元的线性度；

红外线检测单元：根据浮子遮挡三个红外线对耦所产生的高低电平变化，经门电路U18-1、U18-2、U18-3输出至单片机8031(U1)进行数据存贮、计时、判断、控制和计算；

键盘输入单元：装有数字0-9数字键K1-K10、复位键K11、标定键K12、工作键K13、读数键K14、置数键K15的按键电路板可把输入的仪器常数及各功能键信号通过矩阵电路输入至进行人工对话的单片机8031(U1)；

显示单元：其上装有可显示环境温度、时间、比表面积数值的由单片机8031(U1)控制单元驱动的四个数码管P1、P2、P3、P4；