第一章 儀器的性能和特點
1.1 概述
HR-5A型微機灰熔點測定儀利用微機對灰熔融性測定過程進行自動控制。攝像頭采集灰錐圖像，通過圖像處理技術(shù)顯示于計算機顯示器的指定位置。爐溫變化由前端單片微機進行PID調(diào)節(jié)控制，并通過串行口將溫度傳輸?shù)轿C系統(tǒng)，顯示時間-溫度圖像。試驗結(jié)束可選擇打印灰錐結(jié)果圖像及相應(yīng)溫度數(shù)據(jù)，也可以保存結(jié)果文件。而試驗過程圖像及溫度自動保存，下次試驗開始后清除。該儀器可廣泛應(yīng)用在電力、煤炭、水泥、冶金等行業(yè)，目前該儀器在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
1.1.1 主要特點
1.1.1.1 微機自動控制溫升，溫升特性符合國標GB219-96；
1.1.1.2 灰錐圖像顯示在微機顯示器圖像采集區(qū)域；
1.1.1.3 系統(tǒng)具有對試驗結(jié)果存儲和調(diào)用功能；
1.1.1.4 可選擇打印灰熔點圖像及溫度值；
1.1.1.5 顯示溫升-時間變化曲線；
1.1.1.6 系統(tǒng)運行于WINDOWS98及以上操作系統(tǒng)。
1.2 主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
1.2.1 高溫爐: 臥式爐（可旋轉(zhuǎn)）
1.2.2 加熱元件： 硅碳管
1.2.3 加熱電源： 220V±10% 50HZ
1.2.4 最大加熱電流: 30A
1.2.5 最高加熱溫度: 1500℃
1.2.6 溫度采集元件： 鉑銠-鉑熱電偶
1.2.7 升溫控制方式： 自動調(diào)節(jié)控制
1.2.8 升溫速度： 900～1500℃ 5±1℃/min
說明：由于高溫爐的熱慣性較大，為保證900℃后升溫速度滿足5±1℃/分鐘的要求，從(890℃ -900℃ )這個階段溫升速度為(15～5)±1℃/分鐘。
灰錐觀察方式：攝像機自動攝取，計算機系統(tǒng)顯示。
本儀器符合國家標準《煤灰熔融性的測定方法》（GB219-96）所提示四點技術(shù)要求；
1、高溫恒溫帶長約30mm。
2、能準確地控制升溫速度（900℃以后為5℃±1℃/min），并在三小時候內(nèi)加熱到1600℃。
3、可用通氣法或封碳法來控制爐內(nèi)氣氛為弱還原性，用空氣于爐內(nèi)自由流通的方法來控制為氧化性氣氛。
4、900℃以后爐內(nèi)試樣即清晰可見
1---控制器 2---攝像頭 3---攝像機數(shù)據(jù)采集線 4---攝像機12V電源線
注：攝像機數(shù)據(jù)采集線接計算機圖像
圖2-3 灰熔點后面圖
1——高溫爐 2——控制器 3——電爐 4——220V電源接線柱
5——熱電偶接線柱 6——數(shù)據(jù)線接口 7——氫氣進氣口 8——氫氣出氣口
9——二氧化碳進氣孔 10——二氧化碳出氣孔 11——爐體接線柱
注：紅接線柱為正極，黑接線柱為負極。6數(shù)據(jù)線接口另一端接接計算機COM1口。
計算機主機板安裝有圖像采集卡。
控制箱內(nèi)裝有攝像機、流量計、控溫元件及單片微機系統(tǒng)。
高溫爐為臥式爐，加熱元件為硅碳管，下有轉(zhuǎn)盤，可隨意轉(zhuǎn)動爐體，以方便樣品的安裝。
第三章 儀器的安裝與使用
敬告：
安裝調(diào)試儀器時務(wù)必有中創(chuàng)公司專職人員在場主持。否則，造成不良后果，將由用戶負責；
3.1 爐體安裝
3.1.1 爐體放置水平，將硅碳管小心的插入剛玉外管內(nèi)，再將剛玉內(nèi)管插入硅碳管內(nèi)。
3.1.2 在硅碳管噴鋁部位裝上電極卡，接上導(dǎo)線。
3.1.3 調(diào)節(jié)控制箱位置，使攝像頭對準高溫爐的觀測孔。
注意：攝像頭與高溫爐觀測孔應(yīng)保持約25-30厘米的距離，以免距離太近，爐溫過高輻射造成攝像頭損壞。
3.1.4 安裝高溫爐的硅碳管和內(nèi)套管，將熱電偶從爐體后部插入高溫爐內(nèi)套管中恒溫區(qū)內(nèi)（一般在正中央），調(diào)節(jié)熱電偶尾端使熱電偶位于內(nèi)套管上部，連接高溫爐硅碳管的兩極控制后同板上的負載接線柱。
3.1.5 用隨機配備的電纜線將控制箱上的視頻，控制插頭與計算機上的對應(yīng)插頭連接起來。
3.1.6 連接熱電偶兩極與控制箱熱電偶兩極接口。
3.1.7 用電纜線將電源接在控制箱上的“電源”接線柱上。
3.2 軟件安裝
3.2.1 系統(tǒng)軟件運行在WINDOWS98及以上版本。
3.2.2 系統(tǒng)的安裝程序文件名為SETUP.EXE。運行之按提示信息逐步安裝即可，應(yīng)用程序?qū)惭b在系統(tǒng)程序菜單下。
3.3 儀器的使用
3.3.1 高溫帶測定，儀器安裝好后，必須測量其高溫帶，以選擇試樣放置部位。
3.3.2 試樣放置于灰錐托板上。
灰錐托板放置于剛玉舟之槽中，然后在剛玉舟里放置控制氣氛用的物質(zhì)，如木炭、無煙煤、石墨等。
3.3.3 爐內(nèi)氣氛控制。
（1）弱還原性氣氛
本儀器之高溫爐膛有兩種，氣密的剛玉管和氣疏的剛玉管（通常儀器配套的是氣疏的剛玉管）其弱還原性氣氛的控制方法分別是：
A、氣密剛玉管：于爐膛中央放置石墨（粒度≤0.2mm，灰分≤15%）5～6g，或通入50±10％的H2和±10％的CO2混合氣體，通氣速度≥100ml/min。
B、氣疏剛玉管：于爐膛中央放置石墨（粒度≤0.2mm，灰分≤15%）15～20g，石墨兩側(cè)放置無煙煤（粒度≤0.5mm，灰分≤15%）30～40g。
封入的含碳物質(zhì)除石墨、無煙煤外，亦可是木炭、焦炭、石油焦等。它們的粒度、數(shù)量和放置部位視具體情況而定。
（2）氧化性氣氛
爐內(nèi)不放任何含碳物質(zhì)，并使空氣自由流通。
（3）爐內(nèi)氣氛鑒定
當采用封入含碳物質(zhì)的辦法來產(chǎn)生弱還原性氣氛時，需用下列方法之一來判斷爐內(nèi)氣氛。
A、標準錐法：選取含三氧化二鐵20-30%的易熔煤灰，預(yù)先在強還原性（爐內(nèi)通100%H2或封入大量無煙煤或木炭），弱還原性和氧化性氣氛中分別測出其熔融性溫度(在強還原性和氧化性氣氛之T2或T3應(yīng)比弱還原性氣氛者高100～300℃)然后以它們?yōu)闃藴蕘龛b定爐內(nèi)氣氛。如測出的T2或T3還原與弱性氣氛中的測定值相差不超過50℃，則證明爐內(nèi)氣氛為弱還原性；否則，應(yīng)根據(jù)它們與強還原性和氧化氣氛中的測定值的相差情況以及封入之含碳物質(zhì)的氧化程度來判斷氣氛是強還原性還是氧化性。
B、取氣分析法：從爐子高溫帶以5～7ml/min的速度取出氣體進行萬分分析如在1000～1300℃內(nèi)還原性氣體（主要是CO，也包括H2，CH4），為10～70%（1100℃下它們和CO2之體積比1：1）且O2含量0.5%則為弱還原性氣氛。
3.4 操作步驟
打開計算機以后，再打開灰熔融性控制箱的電源，然后用鼠標單擊“開始”按鈕，屏幕出現(xiàn)“開始”菜單。單擊“開始”菜單上的“程序”項，在“程序”項上找到“HR-5A微機灰熔點測定儀”并單擊，即開始運行灰熔融性測定程序，屏幕顯示出主程序畫面，
3.4.1 開始按鈕
用于起動程序。用鼠標點擊開始按鈕，則灰熔點開始進入工作狀態(tài)，自動控溫，當溫度等于1500℃時系統(tǒng)將自動結(jié)束測試。
3.4.2 停止按鈕
用于停止正在工作的灰熔點程序，如果您需要在測試過程中停止測試，可用鼠標單擊“停止“按鈕停止測試。
3.4.3 當您首次操作或圖像不清晰時，可以調(diào)節(jié)攝像機的光圈和焦距，也可以在設(shè)置功能中調(diào)整圖像的亮度和對比度。
a、單擊“設(shè)置”鍵屏幕顯示灰錐的即時圖像。
b、打開控制箱的上蓋，在爐溫將到900℃時觀察計算機的圖像，調(diào)整攝像頭的光圈，使圖像亮度可辨，調(diào)節(jié)焦距使圖像清晰無虛影。調(diào)節(jié)控制箱的底腳使圖像位于圖像監(jiān)視窗的中央。
c、調(diào)節(jié)完畢后，單擊設(shè)置上的“確定”退出設(shè)置。
3.4.4 特征溫度的觀察
在測試完成后，可通過“前翻頁”、“后翻頁”來觀看測試過程圖像。
用鼠標單擊一次“后翻頁”鍵可觀看下一幅圖像，單擊“前翻頁”可查看上一幅圖像，如用鼠標按住翻頁鍵不松或選中翻頁鍵后按回車鍵，即可進行快速翻頁。
當您挑出合適的圖像后，可單擊相應(yīng)的結(jié)果圖像框，該圖像調(diào)入試樣結(jié)果中。
如果要取消結(jié)果圖像可用鼠標雙擊圖像結(jié)果。
通過單擊“試樣1”、“試樣2”、“試樣3”、“試樣4”鍵可在四個試樣的結(jié)果瀏覽灰熔融性。
3.4.5 圖像的存取操作
存盤時可通過“設(shè)置”功能選擇存儲全部的圖像或只存儲結(jié)果，使用方法見下一節(jié)內(nèi)容。
按“存盤”或“讀盤”鍵后屏幕顯示選單：“讀盤”標題欄顯示“打開”，“存盤”時標題欄顯示“另存為”。
系統(tǒng)圖像文件目錄默認為：C：\program files\HR-5A，您也可以自己選擇合適的目錄。
當選擇好合適的目錄后，在文件名一欄中輸入需要讀出或調(diào)用的試樣文件名，然后單擊“打開”或“存入”鍵，即可將計算機內(nèi)存儲的測試結(jié)果讀出或?qū)y試結(jié)果存入計算機。
注意：文件名不能用C：\program files\HR-5A\YUN_HRD.HRD以免與試驗時的過程臨時文件沖突。
如果要取消操作可單擊“取消”鍵。
3.4.6 設(shè)置
通過設(shè)置功能觀察圖像變化情況，以便調(diào)整攝像頭的對比度和亮度，通過調(diào)節(jié)光圈及焦距改變圖像的清晰度。按“設(shè)置”鍵后屏幕彈出菜單。
注意：在此狀態(tài)下圖像連續(xù)在監(jiān)視區(qū)顯示，如設(shè)置完成，應(yīng)及時退出設(shè)置狀態(tài)。
3.4.7 打印
首先選擇需要打印的試樣為當前試樣，即所觀察到圖像的試樣，然后點擊“打印”按鈕，即可打印出當前試樣灰熔點及圖形。
3.4.8 圖像自動識別
3.4.8.1 圖像自動識別操作方法步驟（示例）：
