在线针入度分析仪

应用：在线针入度分析仪主要用于粘稠道路石油沥青、液体石油、沥青及沥青材料经蒸馏或乳化试验后的残留等的针入度。

原理：TG-ZZRD-01在线针入度分析仪利用振动对液体剪切力的作用快速检测样品的针入度。分析仪工作时振动杆在恒定的功率驱动下产生振荡，通过测量振动杆振幅的衰减情况来检测样品针入度。振动衰减曲线如图1-2所示，针入度与各种参数的关系式：

Ηρ=1/（KS）²

式中 H——物料的针入度值；

ρ——物料的密度值；

K——仪表常数，由标准样品标定时得到；

S——振动衰减曲线中包络线内的面积。
式中，K值可以通过标准样标定得出，传感器工作在谐振状态，消除了密度的影响，所以只要算出图中振幅衰减曲线中的包络线的面积就可以得出物料的针入度值。

图1-1

图1-2

在实际测量中，控制器将脉冲电流送给驱动电路，使振动杆振动，振动杆的振幅在待测液体中衰减，针入度不同衰减速度不同，变送器将衰减波形放大、整流、积分得出电压平均值，从而计算出待测液体的针入度值。
    根据同一种物料做出的不同温度下振幅衰减试验，在温度不同的情况下，物料的粘度会发生变化，传感器连续跟踪样品的谐振频率，补偿密度的变化；粘度的变化对振动杆的振幅衰减影响比较大，所以要找出同一种物料，在不同温度下的振动杆振幅衰减的曲线图，对其温度变化导致其粘度变化对振幅衰减的影响进行补偿。

   我们通过四年时间搜集了某石化企业生产装置各种类型的沥青样品，通过化验室的分析方法,把分析过的样品通入在线针入度分析仪分析数据，其针入度与样品的粘度、密度存在着一定的数学关系。

   在建立数学模型的过程中需要根据现场搜集的数据记录针入度表格和温度表格(表格完全开放，化验室相关人员可以通过防爆遥控器直接填写数据)并植入到微控制器的CPU中，针入度表格及温度表格的含义如下：

   针入度表格：用于填写传感器的信号值所对应的针入度，针入度表格反映的是在温度不变，样品变化的情况下，传感器的信号值与针入度的对应关系。出厂前，针入度在线分析仪的单片机系统已预置100组数据表格，显示屏上通过人机对话的方式可进行数据修改，在现场化验采样时，同期记录在线针入度显示器显示的信号值，现场采回的样品通过化验室离线针入度的分析得出国家标准（GB/T4509-1998）的沥青针入度指标，记录这个指标值，到现场填写针入度的数据；通过一段时间的数据收集和填写，就完成了类似建模的实用性标定，现场的数据越多仪表精度越高。

 温度表格：用于填写温度值改变所对应修正的信号值。温度表格反映的是在温度变化的，样品稳定的情况下，仪表的信号值与温度的对应关系。出厂前，针入度在线分析仪的单片机系统已预置100组数据表格，显示屏上通过人机对话的方式进行数据修改，在工艺环境稳定的情况下，人为改变样品的温度，在现场采样化验时同期记录在线针入度分析仪显示器上显示的信号值，记录此信号值时的温度和针入度值，对针入度表格里的温度值和针入度修正值进行填写，到现场将其补正值填写至温度表格中；通过各个120-180℃温度段数据的收集和填写，完成了类似建模的实用性标定，现场的数据越多，仪表精度越高。

一体化在线针入度分析仪硬件结构示意图

试验样机：同时安装2台在线针入度分析仪，可冗余测量，增加数据的真实性。

C级隔爆的三种安装形式

1、管道插入式安装

直接安装在工艺管线上和附线上，将检测部分插入管道中，并保证在流体容易流动且没有空气的位置；利用法兰盘连接安装。

2、取样流通式安装

流通式采用取样方式来测量液体针入度，可以承受很大的压力，或较高的温度。

3、沉入式安装

可将检测传感器直接安装在容器底部，安装方便。