温控技术论文范文

评职称或毕业的时候，都会遇到论文的烦恼，为此精选了《温控技术论文范文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！摘要：大体积混凝土因其大截面和高水泥用量，在硬化过程开始时会释放大量热量。混凝土的导热系数比较低，水解产生的热量不容易散失，热量在内部积累，使得温度升高。由于与周围环境的相互作用，混凝土的表面热量减少，导致温度下降和梯度升高此时混凝土强度较低，无法承受温差引起的温度应力，使其开裂。

第一篇：温控技术论文范文

基于远程监视技术的电锅炉温控系统

摘 要：针对我国锅炉使用中的现实问题，介绍了一种基于远程监视技术的电锅炉温控系统。在分析热电阻PT100测温原理的基础上，设计了恒流源测量电路，并结合分段线性化、均值滤波等方法，有效提高了测量精度。将RS485总线技术应用于本系统，既提高了锅炉监管的质量，也节约了监管成本。

关键词：远程监视;电锅炉;热电阻;温度控制;RS485

电锅炉作为一种环保型锅炉，具有体积小、热效率高、使用方便等优点，在生产、生活的多个领域均有着广泛应用。随着科学技术的更新换代以及管理理念的不断提升，企业对锅炉的性能要求越来越高。锅炉温度控制是生产过程中经常遇到的技术难题，由于被控对象具有非线性的特征，一直以来都是行业研究的热点[1]。对于蒸汽锅炉来说，有效控制其内胆的温度是提升锅炉安全性与经济性的主要途径。本文介绍了一种基于远程监视技术的电锅炉温控系统。在精确测量锅炉温度的同时，将数据通过RS485总线上传到远端，以便于集中监管，进一步提高工业控制的自动化程度。

1 热电阻PT100测温原理

热电阻PT100作为一种稳定性、抗冲击性均较好的温度传感器，被广泛应用于温度测量领域。在-200℃至600℃之间，PT100的阻值Rt与环境温度t之间的关系可由下式表述：

其中，R0为PT100在0℃下的标准阻值100Ω，A=3.9×10-3℃-1，B=-5.8×10-7℃-2，温度t采用摄氏温标[2]。由于本系统的实验温度设定在0-100℃，因此在上述分段函数中，选取t大于0℃的部分。但温度与阻值并非线性关系，考虑到B值较小，故将上式进一步简化为：

其中，温度t从0℃开始，每隔20℃，方程进行一次端到端的线性拟合，即分段线性化处理。

2 系统硬件设计

2.1 系统总体结构

锅炉温控系统的结构框图如图1所示，主要由以下5个部分组成：测温电路、温控电路、RS485接口电路、液晶显示电路、声光报警电路。所有外围电路均通过STC12C5620AD微控制器统一管理，由于芯片内部集成了10位的ADC模块，所以无需外接A/D转换器便可对前端采集的温度信号实现模数转换。

系统工作过程可描述为：传感器将检测到的炉内温度实时传输至微控制器进行运算，CPU根据初始设定的上下限温度判断当前是否需要启用温控电路，当温度低于下限值时，温控电路启动加热，当温度高于上限值时，加热器停止加热，并伴有声光提示，从而保证温度在上下限之间波动。当前温度值在由液晶显示的同时还通过RS485总线传输至远端的监控中心，实现快捷的信息汇集。

2.2 测温电路设计

根据公式2中温度与材料阻值的对应关系，不难发现测温电路的核心工作就是测量PT100的电阻值。与电桥法相比，恒流源法更便于将电阻值转化为电压值，有利于电阻的测量。本系统采用LM134三端可调电流源芯片产生恒定电流，该芯片可适应大范围的动态输入电压，输出电流的调节区间在1μA到10mA，具有较强的噪声抑制能力和较快的动态响应特性。测温电路原理图如图2所示，LM134周边的电流关系可表述为：

其中，Iset为输出电流，Ibias为偏置电流，I1和I2分别为流过两个设置电阻Rb1和Rb2的电流。由于LM134的温度系数为+227μV/℃，而二极管的温度系数为-2.5mV/℃，在室温25℃条件下，当Rb2/Rb1=10/1时，公式3可以进一步简化为[3]：

Iset≈0.134V/Rb1 (4)

此时，恒流源整体表现出来的温度系数为零，即构成零温漂的恒流源。

为了消除引线电阻对测量结果的影响，采用三线制接法将PT100接入电路。如图2所示，当连接热电阻两端引线的材料、长度及直径一致时，有RLine1=RLine2=RLine3=RL。另一方面，由于与PT100级联的前置放大器采用了具有高输入阻抗、高共模抑制比的仪表放大器OP07，即可以认为运放输入端近似于“虚断”，因此得出下式：

解得： ，即消除了引线阻值对测量结果的影响。

由于V1近似于OP07的正相输入电压，V2近似于其反相输入电压，适当调整反馈电阻与平衡电阻的阻值，便能通过硬件实现2V2-V1，不但提高了运算效率，也简化了软件编程。

2.3 RS485接口电路设计

RS485是一种通信距离远、成本低、易维护的串行总线，一般只需要二根线便可传输数据，由于采用了平衡驱动与差分接收相结合的方式[4]，因而具有良好的抗干扰性能。RS485接口电路原理图如图3所示，选用MAX485实现微控制器的TTL电平与RS485电平之间的转换。为避免引入噪声，引脚连接均通过光耦隔离，信号传输方向由控制器的P2.1引脚电平决定。RS485的两个差分端口分别作上/下拉处理，以确保总线空闲时的电平状态，同时跨接120Ω电阻进行阻抗匹配，减少信号反射。

3 系统软件设计

系统主程序流程图如图4所示。系统初始化后，启动片内ADC采集5次电压信号，将均值滤波后的平均值作为测量值。测得的电压除以恒流源设定电流即为PT100的电阻值，进而查询分度表获得对应的温度值。加热器根据当前温度，判断是否需要开启。所有动作完成后，本地显示温度值，并通过串行总线发送数据。

数据发送环节通过中断实现，当中断发生时，首先从RS485串行总线上接收地址帧，若地址帧有效，则接收命令帧，完成信息校验，否则丢弃该地址且中断返回;只有当校验结果正确时才发送数据，否则返回主程序。

4 結束语

自动化控制系统与工业总线的有机结合是近年来智能仪表的发展趋势，本文的研究内容是将两者应用于电锅炉的温控领域，与传统的人工操控相比，效率更高、成本更低。RS485总线的引入不但有利于信息上传，也为后续组建监控网络提供了硬件平台，真正实现规模化的多点监控。实验结果表明，本系统运行稳定，通信距离约800m，满足一般监控领域的需求。

参考文献：

[1]韩文虹，赵广复.一种基于模糊PID的工业锅炉温度控制系统设计[J].制造业自动化，2014(04)：134-136.

[2]刘兵，努尔买买提·阿布都拉.基于pt100的温度测控实验装置的开发与应用[J].新疆大学学报(自然科学版)，2009(03)：376-378.

[3]李银祥，胡军，姚向东.三端可调恒流源LM334及其应用[J].现代仪器，2002(01)：23-25.

[4]郭庆亮.利用RS-485实现多路温度测量[J].电子产品世界，2010(03)：42-44.

作者简介：周建新(1968-)，男，后勤集团主管，研究方向：锅炉控制、机械工程及自动化;赵南生(1967-)，男，技师，本科，研究方向：机电一体化;通讯作者：于玮(1986-)，男，助理实验师，硕士，研究方向：计算机测控技术。

作者单位：南通大学 后勤集团，江苏南通 226019;南通大学 工程训练中心，江苏南通 226019

基金项目：2014年南通大学自然科学基金项目(项目编号：14Z006)。

作者：周建新　赵南生　于玮

第二篇：大体积混凝土智能温控技术研究

摘 要：大体积混凝土因其大截面和高水泥用量，在硬化过程开始时会释放大量热量。混凝土的导热系数比较低，水解产生的热量不容易散失，热量在内部积累，使得温度升高。由于与周围环境的相互作用，混凝土的表面热量减少，导致温度下降和梯度升高此时混凝土强度较低，无法承受温差引起的温度应力，使其开裂。因此，大型混凝土温控措施的设计、温度变化监测、温度测量记录和保温维护是确保大型混凝土工程质量的重要措施。本文主要分析了大型混凝土的智能温控技术研究。

关键词：大体积混凝土：裂缝：智能化：温度控制

引言

随着中国经济的快速发展，混凝土木筏建设在工程建设项目中的总体应用越来越广泛。它比普通混凝土结构具有许多优势，但由于其體积大、施工过程复杂以及由此产生的高质量要求，需要采用特殊施工技术来确保工程质量。

1 体积混凝土温度监控系统

1.1大体积混凝土施工特点

本工程筏板混凝土施工特点：大结构尺寸、大混凝土尺寸、高钢筋密度、高质量密封要求、1000mm刨花板厚度。其中大部分用于地下或半地下结构，通常用于潮湿或与水接触的环境。因此，抗冲击、抗冲击和抗侵蚀能力必须与良好的可持续性和抗渗漏能力相结合。本工程基础采用抗渗漏等级为P6的C40混凝土。大体积通信强度高，单位用量大，脱气、取水可能造成结构裂缝，有必要通过优化混合和比较混凝土裂缝进行预检查。由于水泥水不易快速溶解，热量存储在里面，从而导致温度升高，并可能导致温度裂缝。因此，温度控制是运行时最重要的问题必须处理水泥产生的热和水引起的体积变化，以尽量减少混凝土中的裂缝。关于上述大体积的一般特性，本项目采用基础混凝土，结合本实例介绍了大体积混凝土的温度监测技术。温度监测通常结合自动测温系统和手动测温方法进行，主要采用自动测温，同时进行手动测温比较。

1.2温控项目

大体积混凝土实施时的温度测量和控制标准严格按照《大体积混凝土实施规范》GB 5096-2009规范实施，换言之，温度控制指数应符合下列规范和要求：对于根据入口温度评估混凝土温度，建议不超过50c;;建议混凝土体表面与大气之间的温差不超过20c;对于混凝土，建议每天不要超过2.0c。因此，需要实时监测天气温度、环境温度、混凝土出口机温度、原材料温度、入口温度、混凝土内部温度、混凝土表面温度等。因此，数据的同步和及时处理有助于更系统地分析混凝土内部温度变化的原因，从而有效和及时地调整所有因素的变化值。

1.3测温设系统

比较了混凝土施工温度的综合测量与自主、自动化的远程监控系统。系统检查精度为0.5°c，监视温度范围为-20° C，测量频率范围为600 Hz至3500 Hz。层次分析可以区分三个级别：灵敏度、传输和应用。钻孔平面通常由温度传感器、信息采集器等组成，可实时采集大型混凝土砌块的施工温度。无线发射器：接收器将温度传感器和驱动程序与较高位置的设备连接起来，以实现快速准确的信息传输。高系统软件和系统软件的功能包括数据汇总、数据分析、数据转换和数据处理。混凝土根据规定的温度测量点方案将温度测量构件放置在混凝土中，温度测量线应远离混凝土表面4.5m，温度测量应在全温度试验构件时间后同时连接到单个采集模块和RS232组的温度测量，以便及时采集和记录单个模块通过无线收发模块传输的数据。设置无线收发器和无线收集器参数后，请阅读无线收集器下载的可靠测量数据(存储在无线收发器模块中)，并将其保存为数据库文件和EXCEL文档。手动测温由带有传感器和测温线的手动测温装置(SZWT-18型)进行，并由自动测温埋葬。数据采集后，将数据与温度系统自动采集的数据进行比较。

2 大体积混凝土温度监控系统应用

2.1温度监测点布置

CW1暗埋部分是对称结构，混凝土从两侧同时流向中央，因此只需放置左下板、侧墙、中板和顶板的布置温度控制点，左侧温度值便会指向右侧CW1-1～CW1-4配有24个截面温度监测点和4个混凝土厚度温度传感器。

2.2系统使用注意事项

安装前必须对传感器进行测试，同时在水下lm位置保持24小时的测量值不变。混凝土前的温度会检查零件设定，例如。b .拆除施工现场后添加钢筋，设定点完成，设定点可以根据调整图层的位置正确打开，使用胶带将测量线和温度传感器固定在钢筋上的不同位置，并将每条钢筋牢固地连接到钢筋和框架框上。在布置点结束时，仔细检查每个传感器的成功率，以确定需要更换哪些损坏。混凝土开始后，将立即派遣一名技术人员进行监测和监督。浇筑后将提供全天候技术人员，以确定混凝土的温度。当温度梯度接近临界点时，应立即发出警告，并及时采取措施将温度梯度降至最低。根据混凝土温度下降确定监测时间，以确保混凝土不因温度分裂。(6)提醒有关技术人员尽量减少在混凝土中使用温度传感器;为了有效地保护传感器，在混凝土振动时必须将它设置在25厘米以上。并确保电缆未断开。

2.3采集分控站平台搭设

集控站平台的布置也随着浇筑混凝土的浇筑而不同。在低海拔流动阶段，坝体较接近下游边坡，采集控制站可采用混凝土平台进行布置，该平台是由于马道、较慢边坡或地层的浇筑导致坝体形状发生变化而形成的准备池和池面的维护会产生更多废水，项目使用不同高程的坝趾区域逐层安装集水池。因此，在考虑建立低空控制变电站时，应结合工程排水方案，避免在施工废水收集框架内建立采购控制变电站。如果不能避免，则应采用护坡安装方法作为变电站布置平台——采集控制，随着灌溉高度的增加，护坡体逐渐远离边坡，安装后可采用护坡平台或钢板工程前后坝面采用连续吊装，在准备过程中，会出现基础叠层混凝土的钢套尚未拆除的情况。因此，为了保证采集控制站钢板的布置，必须预先将零件连同浇筑筒仓一起埋葬。随着流动高度的不断增加，脚手架的铺设难度逐渐加大，安装了上部脚手架，工期较长。因此，不适宜用脚手架架设法作为二级采集控制站平台。二级采集控制站的施工可采用坝后工作桥或原有设计结构中坝后钢板进行。

2.4温度传感器布置

温度传感器按五个杆段(2至3)和单独的碳粉计划(1至2)排列在大型筒仓中。大型汽泡罩表面温度传感器位于第一坝段的上部，最后一坝段的中下部。输入温度传感器后，应设置额定频率以确保温度传感器运行。安装前还必须检查温度传感器，以确保温度传感器在调试前完好无损。破碎混凝土中的温度传感器和电缆是在将冲击隔热层融合到高度后安装的。由原始混凝土桩组成的坑深大于20厘米，可去除去除40毫米以上骨料的新鲜混凝土，以确保恢复混凝土的实体填充。由于过载段的温度传感器电缆不能穿透过载侧，因此必须妥善处理温度传感器的横向连接。

结束语

建筑管理中的情报和信息是未来发展的趋势关于富山水电站的改造工程，大规模混凝土智能温度控制系统目前主要用于现场冷却水情报，以及对所有温度控制信息进行综合分析和定向，主要用于内部温度的智能控制大型混凝土温度控制还将逐步实现混凝土出口温度和浇筑温度等各个方面的智能化控制。需要改变各级管理人员的心态，加强对执行人员的培训和教育，加强不同职类之间的沟通与密切合作，以便在执行管理中成功实施智能温度控制系统。

参考文献：

[1]刘利.大跨度拱桥拱座大体积混凝土防温度裂缝控制技术[J].铁道建筑技术，2013(8)：26-27.

[2]张莹，黄定卫，李楠，等.施工浇注过程中大体积混凝土温度场监测[J].电子测量技术，2010(9)：13-15.

[3]张磊，张国新，刘毅，等.数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统的开发和应用[J].水利水电技术，2019，50(06)：108-114.

(宁夏东庭建设工程有限公司，宁夏 银川 750000)

作者：马学辉

第三篇：碾压混凝土快速筑坝技术与温控防裂技术浅谈

摘要：碾压混凝土快速筑坝是当前大坝工程施工中最为常见的一种筑坝技术。本篇文章在分析了碾压混凝土特点，以及碾压混凝土快速筑坝技术对大坝质量的影响之后，提出控制好混凝土内部的水化热温度，是保证大坝公工程质量的关键。

关键词：碾压混凝土;快速筑坝;水化热;温控防裂技术

碾压混凝土快速筑坝技术的最大特点是施工工期短，可在最短时间内完成大坝工程的修筑，为国家省去不必要的人力、财力以及物力的投入。但同时也正是因为其所具有的施工工期短的特点，造成坝体表面或局部容易发生混凝土裂缝。为了提高大坝的整体质量，防止其因裂缝而出现渗漏现象，我们有必要对碾压混凝土快速筑坝技术进行研究和探讨。

一、碾压混凝土的概念和作用

建筑施工中，使用硅酸盐水泥材料，并混合一定比例的水和骨料共同制作的一种干硬性贫水泥混凝土，便叫做碾压混凝土。碾压混凝土在功能特点上虽然与普通混凝土有所不同，但其在制作定则上与普通混凝土是一致的，都符合与遵循混凝土制作的水胶比定则。与普通混凝土相比，碾压混凝土制作所用的水泥材料相对较少，并且高掺掺合料，水化热较低，更加利于温度控制。并且，碾压混凝土在浇筑时采用了仓薄层浇筑工艺，模板的使用量较少，密实性相对较高，更有利于后续的混凝土振捣工作。

目前，碾压混凝土被大量且频繁的应用于水库大坝工程施工中，在一定程度上提高了大坝工程的稳固性和安全性，为我国大坝建设作出了巨大贡献。

二、碾压混凝土快速筑坝技术

碾压混凝土筑坝技术是在常规混凝土筑坝技术上发展而来的，比起常规筑坝技术，使用碾压混凝土材料来进行大坝修筑，可以有效缩短大坝的施工工期，使大坝工程能够早日投入运营，在一定程度上减少大坝工程的建设成本，获得更大的经济效益。但是，在采用碾压混凝土修筑大坝，缩短了大坝施工工期的同时，也会由于施工进度过快而使得混凝土的自然散热时间减少，造成坝体的内部温度过高，从而造成坝体表面形成混凝土裂缝，影响大坝的施工质量。由此来看，在混凝土筑坝技术中，如何控制坝体内部温度，加快碾压混凝土的自然散热速度，是实际应用中应该考虑的首要问题。

参考调查资料，并通过施工实践得出，采用碾压混凝土修筑大坝之所以容易在施工中产生裂缝，其主要原因是由于碾压混凝土材料本身的水泥用量较少，当在施工中掺入一定量的粉煤灰之后，会延长其水化热的散热时间，导致其结构的水化热温度无法在短时间内降低，从而产生裂缝。为此，在实际施工中，只要掌握好碾压混凝土快速筑坝技术中的混凝土水化热温度，便可有效防止坝体裂缝的形成，保证大坝质量。下面就碾压混凝土筑坝技术中的几个关键技术作相关介绍。

碾压混凝土快速筑坝技术

2.1枢纽布置及坝体施工布置

枢纽布置及坝体结构是实现快速筑坝技术的基础，在满足枢纽功能的前提下对枢纽布置及坝体结构进行优化是非常必要的。坝体布置及结构设计应最大限度地减少对碾压混凝土快速施工的干扰，为碾压混凝土快速筑坝技术的实施创造条件;混凝土生产场地应尽量靠近施工现场;施工交通运输应尽量采用汽车，以加快施工速度。

2.2斜层碾压技术的运用

施工实践表明，斜层平推铺筑法可以大幅度提高综合效率。斜层平推铺筑法用较小的浇筑能力覆盖较大面积的坝体浇筑仓面，减少了模板工程量，可进行大面积持续浇筑，加快了工程施工进度。

2.3变态混凝土施工

变态混凝土，又称改型混凝土，是指在碾压混凝土摊铺施工中铺洒石灰浆，利用振捣棒振动密实，形成具有常规混凝土特征的混凝土。变态混凝土的质量取决于所加石灰浆的均匀性。实践表明，若将碾压混凝土加浆振捣改为拌和楼拌制，现场振捣密实，这样既可以保证施工质量，又可以保证施工效率。

三、碾压混凝土温控技术研究

1、碾压混凝土原材料优选

碾压混凝土原材料的性能直接影响碾压混凝土的施工性能、抗裂性能，并对混凝土质量产生决定性影响，碾压混凝土的配合比如下：

1.1水泥

水泥是混凝土结构中不可缺少的一种构成材料。水泥在混凝土制作中的主要作用是润滑和胶结，从某种意义上来说，水泥决定了混凝土的物理性和化学性。混凝土制作中，添加入水泥之后，水泥能够在其中产生水化热，导致温升。温升只导致碾压混凝土筑坝出现裂缝并发生渗漏的主要根源。因此要严格控制好水泥水化热而产生的温升。实际施工中所选择的水泥材料一般要求其具有水化热低、脆性系数小、收缩较小或微膨胀特性、细度适中等特点。在大体积混凝土施工过程中，不宜更换水泥厂家和水泥品种。

1.2掺和料

在碾压混凝土中掺入粉煤灰等掺和料，利用掺和料的形态效应、微集料效应及二次水化反应来改善碾压混凝土性能，节约水泥用量，降低水化热温升。

1.3砂石骨料

胶凝材料中释放的水化热是造成混凝土温度上升的重要热源，良好的骨料级配对于降低碾压混凝土的凝胶材料用量、改善混凝土的性能具有重要作用。其中要求骨料必须洁净、质地坚硬，不可含有过多的碱活性等有害物质。人工砂石骨料中含有的石粉对混凝土的性能及施工质量存在直接的影响，试验研究及应用表明，当石粉含量提高到18%左右时，可显著改善碾压混凝土的可碾性、密实性等特质，对降低混凝土绝热温升、提高断裂性能也有明显效果。

2、混凝土温控防裂措施

2.1混凝土拌和及出机口温度的温控措施

混凝土拌和温度受原材料影响较大，试验结果原材料中骨料对混凝土拌和温度影响最大，因此降低混凝土拌和温度最有效的方法是降低骨料温度。为降低骨料温度，须在控制骨料含水量小于6%的情况下定期对其进行喷水;保证骨料在堆料场的堆存时问不小于7天，以减少骨料受外界气温变化的影响;在骨料的运输途中，对运输车采取遮阳保温措施。

2.2仓面温控工艺措施

在仓面采用机械设备对混凝土进行喷雾降温，整个仓面形成的雾气环境，有利于降低仓面气温，减少混凝土温度回升，使混凝土浇筑温度与出机口温度差控制在3℃左右。当浇筑仓内气温高于25℃时，即可进行仓面喷雾。

四、结语

综上所述，由碾压混凝土施工修筑而成的大坝之所以容易出现渗漏现象，其原因主要是由于碾压混凝土施过程中的水化热温度无法得到及时降低，从而引起坝体裂缝，导致渗漏。因此，在以后的碾压混凝土快速筑坝中，务必要严格控制好碾压混凝土的内部温度，防止坝体裂缝产生，从而达到提高并保证碾压混凝土筑坝质量的目的，实现碾压混凝土筑坝技术的深推广。

参考文献

[1] 宋永嘉，丰帅. 碾压混凝土坝温控防裂探讨[J]. 中国水运(下半月). 2009(01)

[2] 宋永嘉，丰帅. 碾压混凝土坝温控防裂探讨[J]. 中国水运(下半月). 2009(01)

[3] 张德承. 流波水电站碾压混凝土(RCC)拱坝工程施工技术[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(09)

作者：周金英