應(yīng)用：在線針入度分析儀主要用于粘稠道路石油瀝青、液體石油、瀝青及瀝青材料經(jīng)蒸餾或乳化試驗(yàn)后的殘留等的針入度。

原理：TG-ZZRD-01在線針入度分析儀利用振動(dòng)對(duì)液體剪切力的作用快速檢測(cè)樣品的針入度。分析儀工作時(shí)振動(dòng)桿在恒定的功率驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生振蕩，通過測(cè)量振動(dòng)桿振幅的衰減情況來檢測(cè)樣品針入度。振動(dòng)衰減曲線如圖1-2所示，針入度與各種參數(shù)的關(guān)系式：

Ηρ=1/（KS）2

式中 H——物料的針入度值；

ρ——物料的密度值；

K——儀表常數(shù)，由標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)定時(shí)得到；

S——振動(dòng)衰減曲線中包絡(luò)線內(nèi)的面積。
式中，K值可以通過標(biāo)準(zhǔn)樣標(biāo)定得出，傳感器工作在諧振狀態(tài)，消除了密度的影響，所以只要算出圖中振幅衰減曲線中的包絡(luò)線的面積就可以得出物料的針入度值。

圖1-1

圖1-2

在實(shí)際測(cè)量中，控制器將脈沖電流送給驅(qū)動(dòng)電路，使振動(dòng)桿振動(dòng)，振動(dòng)桿的振幅在待測(cè)液體中衰減，針入度不同衰減速度不同，變送器將衰減波形放大、整流、積分得出電壓平均值，從而計(jì)算出待測(cè)液體的針入度值。
    根據(jù)同一種物料做出的不同溫度下振幅衰減試驗(yàn)，在溫度不同的情況下，物料的粘度會(huì)發(fā)生變化，傳感器連續(xù)跟蹤樣品的諧振頻率，補(bǔ)償密度的變化；粘度的變化對(duì)振動(dòng)桿的振幅衰減影響比較大，所以要找出同一種物料，在不同溫度下的振動(dòng)桿振幅衰減的曲線圖，對(duì)其溫度變化導(dǎo)致其粘度變化對(duì)振幅衰減的影響進(jìn)行補(bǔ)償。

   我們通過四年時(shí)間搜集了某石化企業(yè)生產(chǎn)裝置各種類型的瀝青樣品，通過化驗(yàn)室的分析方法,把分析過的樣品通入在線針入度分析儀分析數(shù)據(jù)，其針入度與樣品的粘度、密度存在著一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。

   在建立數(shù)學(xué)模型的過程中需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)搜集的數(shù)據(jù)記錄針入度表格和溫度表格(表格完全開放，化驗(yàn)室相關(guān)人員可以通過防爆遙控器直接填寫數(shù)據(jù))并植入到微控制器的CPU中，針入度表格及溫度表格的含義如下：

   針入度表格：用于填寫傳感器的信號(hào)值所對(duì)應(yīng)的針入度，針入度表格反映的是在溫度不變，樣品變化的情況下，傳感器的信號(hào)值與針入度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。出廠前，針入度在線分析儀的單片機(jī)系統(tǒng)已預(yù)置100組數(shù)據(jù)表格，顯示屏上通過人機(jī)對(duì)話的方式可進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，在現(xiàn)場(chǎng)化驗(yàn)采樣時(shí)，同期記錄在線針入度顯示器顯示的信號(hào)值，現(xiàn)場(chǎng)采回的樣品通過化驗(yàn)室離線針入度的分析得出國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4509-1998）的瀝青針入度指標(biāo)，記錄這個(gè)指標(biāo)值，到現(xiàn)場(chǎng)填寫針入度的數(shù)據(jù)；通過一段時(shí)間的數(shù)據(jù)收集和填寫，就完成了類似建模的實(shí)用性標(biāo)定，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)越多儀表精度越高。

 溫度表格：用于填寫溫度值改變所對(duì)應(yīng)修正的信號(hào)值。溫度表格反映的是在溫度變化的，樣品穩(wěn)定的情況下，儀表的信號(hào)值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。出廠前，針入度在線分析儀的單片機(jī)系統(tǒng)已預(yù)置100組數(shù)據(jù)表格，顯示屏上通過人機(jī)對(duì)話的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，在工藝環(huán)境穩(wěn)定的情況下，人為改變樣品的溫度，在現(xiàn)場(chǎng)采樣化驗(yàn)時(shí)同期記錄在線針入度分析儀顯示器上顯示的信號(hào)值，記錄此信號(hào)值時(shí)的溫度和針入度值，對(duì)針入度表格里的溫度值和針入度修正值進(jìn)行填寫，到現(xiàn)場(chǎng)將其補(bǔ)正值填寫至溫度表格中；通過各個(gè)120-180℃溫度段數(shù)據(jù)的收集和填寫，完成了類似建模的實(shí)用性標(biāo)定，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)越多，儀表精度越高。

一體化在線針入度分析儀硬件結(jié)構(gòu)示意圖

試驗(yàn)樣機(jī)：同時(shí)安裝2臺(tái)在線針入度分析儀，可冗余測(cè)量，增加數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

C級(jí)隔爆的三種安裝形式

1、管道插入式安裝

直接安裝在工藝管線上和附線上，將檢測(cè)部分插入管道中，并保證在流體容易流動(dòng)且沒有空氣的位置；利用法蘭盤連接安裝。

2、取樣流通式安裝

流通式采用取樣方式來測(cè)量液體針入度，可以承受很大的壓力，或較高的溫度。

3、沉入式安裝

可將檢測(cè)傳感器直接安裝在容器底部，安裝方便。