目前聚氨酯發(fā)泡機有高壓發(fā)泡機和低壓發(fā)泡機兩種。低壓發(fā)泡機只有提料泵一級加壓, 壓力低, 制造成本相對比較低, 但其原料混合效果比較差, 發(fā)泡質量不穩(wěn)定, 生產效率低, 故障率高, 且生產過程浪費大; 而高壓發(fā)泡機是由兩臺柱塞泵將兩種發(fā)泡原料Polyo l和 Isocyanate泵到灌注槍頭,在槍頭中通過高壓對射達到完全混合, 故高壓發(fā)泡機較之低壓發(fā)泡機有更高的性能和更高的生產效率 [ 1]。
本設備適用于橋面聚氨酯噴涂領域。橋面用的雙組份聚氨酯涂料的 A 組份由蓖麻油、甘油、聚丁二烯、分子篩、 CaO、Cr2 O3 等按比例充分混合制成, B 組份為改性 M D I。 B與 A 充分混合, 立即發(fā)生反應,從而制成聚氨酯涂料。涂層常溫下數分鐘固化, 堅硬, 能經受至少 1h /200e 的高溫, 附著力良好, 特別是疏水性與抗潮性優(yōu)良, 因而可大大減少涂層內產生的氣泡。主要用于外表涂料, 特別是混凝土表面涂裝, 可經受因車輛通行、氣候、溫度等變化產生的應力, 特別適用于橋面有瀝青的混凝土橋蓋板涂料。
在聚氨酯發(fā)泡過程中, 溫度和壓力是兩個關鍵量。壓力過低時雙組份不能充分混合并且影響發(fā)泡速度, 過高則對整個設備提出了更高的工藝要求。溫度對發(fā)泡速度亦有較大的影響, 溫度過高, 反應速度加快, 相應地要求其它設備和工藝與之相適應; 溫度過低, 反應變慢、固化時間長, 相應地影響生產效率。因此在設計過程中根據工藝要求溫度必須控制在 ( 65 ? 1) e 的范圍內。本設計中壓力可以通過設定氣泵每分鐘動作次數來改變, 具有較高的靈活性; 溫度控制是通過兩個固態(tài)繼電器來實現的, 采用 P ID 控制, 具有響應快、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。
控制系統的核心部件采用 M SP430 系列單片機,它是美國 T I公司推出的一款超低功耗功能強大的 16 位單片機。本系統中采用 M SP430F135 單片機, 它具有 16kB的程序存儲器, 512B的數據存儲器, 1 個高性能的 8通道 12 位 A /D 轉換器, 1 個溫度傳感器以及電池低壓時的檢測電路, 2個帶有多個捕獲 /比較寄存器的定時器 ( 帶多路 PWM 輸出 ), 1 個可實現同步、異步及多址訪問的串行接口, 1 個模擬比較器, 數個可實現方向設置及中斷功能的并行輸入、輸出端口等。利用芯片內置的自動掃描功能, A /D 轉換器可以不需要中央處理器的協助而獨立工作, 并且將轉換后的數據自動存入緩沖區(qū), 使中央處理器的工作負擔大為減輕。
2 溫度控制系統設計
211溫度控制原理
溫度的控制即為對加熱器兩端電壓的控制, 一般對交流電壓的調節(jié)分為調壓和調功兩種。所謂交流調壓就是指在每半個周波內通過對晶閘管開通相位的控制, 可以方便地調節(jié)輸出電壓的有效值, 這種調壓方式廣泛用于燈光控制和異步電動機的軟啟動, 也用于異步電機調速, 但這種方法的缺點是會對電網電壓造成諧波污染。交流調功和交流調壓的電路形式是完全相同的, 只是控制方式不同。交流調功不是在每個交流電源周期都對輸出波形進行控制, 而是將負載與交流電源接通幾個整周波, 再斷開幾個整周波, 通過改變接通周波數與斷開周波數的比值來調節(jié)負載所消耗的平均功率。這種電路常用于電爐的溫度控制, 因為像電爐這樣的大慣性控制對象, 其時間常數往往很大, 沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁的控制, 只要以周波數為單位進行控制就足夠了, 而且這種調壓方式不對電網電壓造成通常意義的諧波污
