石油產(chǎn)品運動粘度的測定在其品質(zhì)鑒定中是一個重要環(huán)節(jié)，需要依據(jù)國家標準 GB/T256- 88，在測定試樣液體凹液面通過玻璃毛細管粘度計上下刻度時記錄時間，計算從上刻度到下刻度的間隔時間，按照標準中的要求，操作人員要使用分格為0.1s 的秒表進行計時，操作麻煩且容易產(chǎn)生誤差，隨著檢測技術(shù)的進步，逐漸出現(xiàn)了各種自動測定方式，如光電檢測法和熱敏檢測法，采用電子方式進行計時，可以有效減少人員操作誤差和重復(fù)性誤差，提高工作效率。本文采用 U 型光耦和 LM393 的典型電路，提出了一種對試樣液體凹液面檢測的光電測試方法，通過實驗證明，使用該電路可以實現(xiàn)對凹液面的有效檢測，對石油產(chǎn)品運動粘度的自動檢測具有一定的借鑒和研究意義。
光電檢測原理
光電傳感器的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)，由光信號可以轉(zhuǎn)換成電信號，從而可以達到檢測的目的。光電傳感器一般包括光源、光電元件和光學(xué)通路。槽型光耦就是典型的光電傳感器，可以進行非接觸式檢測，靈敏度高。槽型光耦包括發(fā)射端和接收端兩部分，發(fā)射端使用發(fā)光二極管發(fā)射紅外光，接收端為一光敏三極管，接收光照。使用時，發(fā)光二極管正極應(yīng)接一電阻接至電源正極，接收端三極管接一上拉電阻到電源正極，發(fā)光二極管和光敏三極管的負極接地，光敏三極管集電極為電壓輸出端。工作過程中，當(dāng)兩端無遮擋時，光線照射在光敏二極管基極，使其飽和導(dǎo)通，輸出端輸出低電平，當(dāng)兩端有遮擋時，光敏三極管截至，輸出端輸出高電平。根據(jù)光電傳感器的工作原理，可以將槽型光耦安裝在玻璃毛細管粘度計的上下刻度處，通過檢測光耦輸出端的電壓信號測定時間，毛細管粘度計按結(jié)構(gòu)和外形分為烏氏粘度計、芬氏粘度計、平氏黏度計和逆流粘度計四種，以烏氏黏度計為例，槽型光耦安裝
光電檢測電路設(shè)計
如圖 3 所示，為光耦和 LM393 的典型應(yīng)用電路。
發(fā)射端二極管正極接 1KΩ 限流電阻，負極接地，接收端光敏三極管接 10KΩ 上拉電阻，LM393 為雙電壓比較器集成電路，反相輸入端接入 10KΩ 滑阻分壓的電壓，調(diào)節(jié)好后為定值，同相端連光耦光敏三極管的集電極，光敏三極管導(dǎo)通時的集電極電壓為 0.16V，光敏三極管截至?xí)r，集電極電壓大于 4V，調(diào)節(jié)滑阻，使 LM393 反相輸入電壓大小介于光耦光敏三極管導(dǎo)通和截止狀態(tài)輸出電壓之間。
實驗測試
實驗主要檢驗兩方面內(nèi)容，一是光電檢測方式的有效性，二是比較單獨使用 U 型光耦和采用光電檢測電路的效果比較。按照 GB/T256- 88 國家標準，做好準備工作，采用透明度較高的 95%酒精為試劑，使用數(shù)字示波器檢測液體凹液面經(jīng)過刻度時的電平變化。由檢測波形可以看出，不使用檢測電路，光耦輸出波形不規(guī)則，不便于檢測電平跳變，而經(jīng)過 LM393 比較后輸出的波形為規(guī)則的矩形波，適合對凹液面通過毛細管刻度時的時間進行測定。
結(jié)束語
本文研究了將典型光電檢測電路應(yīng)用于石油產(chǎn)品運動粘度自動測定的應(yīng)用問題，分析了光電檢測電路并進行了相關(guān)實驗，記錄了實驗數(shù)據(jù)和分析了實驗結(jié)果，結(jié)果表明，使用該檢測電路可以檢測到試樣凹液面通過玻璃毛細管粘度計刻度的時刻，且優(yōu)于直接使用光耦的檢測效果，對相關(guān)研究具有一定的借鑒意義。
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