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DS18B20在桥梁混凝土测温中的应用

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DS18B20在桥梁混凝土测温中的应用
概述

  秦皇岛-沈阳高速铁路客运专线上有许多要架桥的路段,而在远离桥梁厂的野外现场浇制桥梁时,为保证梁身浇注的质量,须做到:① 养护时梁内任意两点之间的温度差不能超过规定值;② 混凝土浇注后14天的水化热温度曲线须符合所用规格混凝土的水化热温度曲线;③ 混凝土受太阳照射后桥身的各个部位的热胀冷缩不同,导致桥面和腹板出现日照温差,产生温度应力,此应力不能超过一安全极限值,否则将影响桥梁的承载力。本系统采用DS18B20及采集模块构成完整的温度采集及数据传送电路,用于采集混凝土浇注后14天内的水化热温度及第14天以后,1年内的日照温差,并存入数据库,对桥梁的质量及使用年限进行评估和预测。
一、 DS18B20新特点和结构

  DS18B20是美国DALLAS公司继DS1820之后推出的增强型单总线数字温度传感器。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进,给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。

  1. DS18B20的新性能

  (1) 可用数据线供电,电压范围:3.0~5.5V;

  (2) 测温范围:-55~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃;

  (3) 可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃;

  (4) 12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字;

  (5) 负压特性:电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
二、结构和组成
由于DS18B20只是元件,且不防水,不能直接应用于混凝土测量,所以我们采用封装后的探头形式,不锈钢、防水且抗一定的应力,型号为LCT2877.

file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg


封装后的DS18B20适应现场情况,为了方便采集,我们使用了LCT2662M模块,该模块支持8通道,最多64个温度点的采集,并且支持Modbus_rtu协议,方便跟各大组态软件以及支持该协议设备的触摸屏通讯,我们采用了组态王的组态软件,可以直接相连并快速组态。可实时显示数据并记录数据,进行图表显示和分析,查询历史数据、形成曲线等等,快速组建了混凝土测温系统。
三 结论
  封装后的DS18B20能够完成混凝土的测温、采用支持Modbus协议的模块能够快速组建温度采集系统,同时由于使用组态软件,全面完成了混凝土的温度测量、记录、查询等功能,为工程人员提供了重要的参考价值,为决策提供了数据。

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沙发
vsunl| | 2017-10-26 11:18 | 只看该作者
好的

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板凳
mcuzone| | 2017-11-9 10:07 | 只看该作者
感觉最理想的方式是不是应该将传感器在浇灌的时候直接埋入混凝土,然后无线方式读取。表面测量感觉不是很准,和安装和光照有很大关系

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地板
传感时代|  楼主 | 2017-11-9 15:06 | 只看该作者
mcuzone 发表于 2017-11-9 10:07
感觉最理想的方式是不是应该将传感器在浇灌的时候直接埋入混凝土,然后无线方式读取。表面测量感觉不是很准 ...

是的,我们在实际项目当中,是把传感器封装在抗一定应力的金属管中,然后引出线连接到我们的采集模块lct2662m上,一般不采用无线方式.每一个传感器增加一个无线模块成本很高,另外电池供电困难.

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