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电路设计的方案

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电路设计的方案

电路设计的方案范文第1篇

【关键词】测频;频率计;电路设计

1.相关理论概述

数字频率计采用数字电路制作成以十进制码来现实被测信号频率,对于周期性变化的信号频率能够实现有效的测量的一种仪器。它是教学、科研等工作中的基础测量仪器,在模拟电路和数字电路实验中有着重要的作用,其能够直接读出信号源所产生的不同频率范围的信号将会对实验产生很大的影响。频率计主要用在正弦波、矩形波等周期性信号频率值的测量等,它的拓展功能能够实现对信号周期及其脉冲宽度的测量,引起对信号源的接受敏捷度使得其称为试验箱中的重要组成部分。

信号频率测量方法按照工作原理可以分为无源测量、比较测量、示波测量及技术等测量方法。其中最常见的测量方法是电子计数器,在该种技术下,频率计实现单位时间内被测信号脉冲数的直接计数,并将其频率值以数字的形式显示。实现了对不同频率、精确度的测频需求,保障了测量结果的精确度和速度。

2.整形电路的设计

整形电路就像把模拟的信号转换成为二值信号,也就是使其成为只有高电平和低电平的离散信号。在电路设计时我们可以将电压比较器用作模拟电路及数字电路的接口电路,通过其把非矩形信号转换成矩形信号。在选择比较器时,我们要充分考虑影响信号接收和转换功能的各种因素。下图为其整体设计结构图:

首先,是信号传播可能存在的延迟及时时间。信号传播的延迟时间是比较器选择时所要考虑的重要参数,这种时间的延迟有当信号通过元器件时所产生的传输时间上的延迟和信号上升及下降的时间延迟,只有将延迟的时间降低到最小才能有效的缩短信号处理的时间。

其次,要充分考虑电源电压对比较器的影响。就传统而言,比较器一般需要正负 15 伏的双电源来进行供电或者需要达到36 伏的单电源进行供电,这种传统的比较器在一些工业控制中仍有使用的空间和发展前途但以不适应发展的主流。现在多数的比较器需要在限定的电压条件下进行工作,即在电池电压所能够运行的单电源单位内进行工作,因此对其提出了低电流和小封装等当面的要求,并且在实际的应用中比较器还应该具备一定的关断的功能。当具备上述条件是,比较器才能够在试验箱中得到有效的利用,保证频率计在不同电源电压条件下的正常工作。

再次,充分考虑功耗对比机器的影响。功耗的大小直接影响比较器使用寿命和工作效果,功耗越低时其比较器的耗损相对较低,使用使用寿命得到延长,然而功耗由于器件的运作速度相关,功耗降低的同时可能带来运作速度的降低,因此,在比较器选择时,充分考虑功耗与元器件寿命及其运作速度的关系,寻得一种最优组合。

最后,不可忽视门限电压对比较器的影响。器件的设置可以用来实现对门限电大的测量,门限电压的大小与电路抗干扰能力呈现一种正比例的关系但与其敏感度成反比例关系。当我们通过对门限电压的测量并通过一定的公式计算,根据实际工作的需要来确定门限电压的具体值。

当我们充分考虑上述影响因素时,便会有针对性的选择相应的新品用于单元电路的设计,从而实现信号在电路中的顺利传输,避免芯片烧坏等现象的发生。

3.计数电路的设计

实现对信号的整形后我们便要关注一些低频信号由于其上升速度等原因可能产生的计数影响,因此在电路设计时应该根据信号的特点来完善计数电路的设计。低频信号上升缓慢或者高频信号叠加于其中时会使得计数电路将该种抖动作为输入脉冲予以计数,从而产生计数上的误差。避免该种现象的发生,我们可以通过低通滤波器的使用来处理低频信号传输中可能产生的抖动,并经过滤波器滤除叠加的高频信号。而反相器的使用可以实现在滤波前把高频信号和低频信号予以分开,即仅使低频信号经过反相器实现滤波得到比较规则的矩形信号而高频信号则不经过该过程。经滤波后的矩形信号输入到单片机中,在单片机选择时,低电压、高性能是我们考虑的重要方面,同时还要选择体积较小功能相对较强的单片器,实现迅速有效的技术。单片机计数器的精确度和终端结构的类型都会影响计数结果,通过精密比较器的植入和振荡器电路的设置,实现频率计的精度和存储等方面的要求。在单片机选择时还应该考虑技术进步革新对于存储器程序的选择和更新的可能,并且考虑单片机大小对于整个电路系统的影响,保证程序写入的便利性。下图为其计数模块设计图:

此外,对于计数电路的设计还要考虑信号频率高低的不同对计数器可能产生的影响,实现单片机对不同信号频率进行分频处理。经过整形后的信号进入选定规格的反相器后,对不同频级的信号进行分级处理,单片机频率自动分辨处理能力的选择能够有效的降低一些频级信号的分辨和处理,保证计数器工作的效率和速度。同时计数器的显示值的大小根据信号的频值进行实现随机变动,实现对不分频信号、高频机低频信号的有效计数。

4.显示电路的设计

显示电路是数字频率计电路设计的重要组成部分,它负责将整形电路及计数电路处理的数据显示出来。在该电路设计时我们要考虑的因素便是显示材料的选择及数据显示的方式。LED 数码管的类型会对数据的现实产生一定的影响,而该种材质的数据显示方式又分为动态和静态两种。就两种现实方式的优缺点而言,静态现实具备较高的亮度,为我们及时准确的读取数值提供了视觉便利,且其接口编程相对容易,但是该种显示方式会占用较多的口线,显示的位数直接关系到锁存器的数量,这直接带来所用器件数量繁多和连线的庞杂 ;而动态显示相交而言能够避免上述一些缺点。在动态显示使用时,先确定未选实现选定未选的段码的显示,经过一定的延时再实现对下一选定为送段码显示,并依此循环。下图为其显示模块图:

其具体的工作流程可以解释为,单片机中不同的构建作为译码器实现信号的输入,由译码器的输出来确定数码管的选择位。将每个数码管的公共端与一个接有高电平的 PNP 三极管的集电极相连,同时将三极管的基极和译码器的输出端相连接,这样可以通过对软件编程来设置单片机中的不用位置构建,从而设计译码器的输入端,其输出端设为低电平且只设一位,从而使与其连接的三界关处于一种饱和的状态,实现对计数器数据的动态显示。实现显示器电路中各元件的有机连接后,还要注重送段码的相关问题,使得相应位数的送段码可以通过一定串行口在数码管上进行显示。

5.结束语

除上述电路设计外,电子频率计的设计还要注重电源、滤波等电路的设计,只有将各种影响其工作的单元电路的设计不断的精细化和完善时,才能有效的保证其工作的效率和在实验和工业中的使用效果。

【参考文献】

[1]沈亚钧.基于单片机的数字频率计设计[J].山西电子技术,2012(05).

[2]杨帆.数字频率计的设计与实现[J].科技广场,2011(09).

电路设计的方案范文第2篇

【关键词】基本因素;爆炸极限;爆炸危险区域;电气设计

1、造成爆炸的三个基本因素

1.1释放源

可释放出能形成爆炸性物质所在的位置或地点称之为释放源。密闭容器和通道本身不视为释放源,当事故情况或在正常操作过程中产生易爆可燃物质外泄时,则被看作释放源。释放源应按照易燃物的释放频率和持续时间的长短进行分级。对于有爆炸危险的物质,最重要的是努力保证不发生外泄。

然而,这种外泄是不可避免的,如自动仪表、自动分析表计和阀门等等。因此,在设计中,必须考虑电气设备在这种环境中长期正常工作的设备防爆问题。

1.2点燃源

明火、火花、化学反应热和热物体表面等都可以起到点燃作用,成为点燃源。而电气设备,如开关、刀闸、磁力起动器等分和过程中产生的电弧以及电气设备表面的热积累都有可能成为点燃源。在电气设计中最主要的就是要防止因电气设备导致点燃的为题。

1.3爆炸浓度

爆炸性气体与空气混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物。这种比例称之为爆炸浓度。当混合物的浓度超过爆炸浓度的上限或低于爆炸浓度的下限时,都不会发生爆炸。在上限与下限的危险区域之间;特别是下限,由于低于下限的混合物经过积累,随时都有可能达到爆炸浓度下限而被点燃。因此,在燃气锅炉房的设计中注意对爆炸混合物浓度的检测,并加强室内通风。

释放源、点燃源和爆炸浓度时产生爆炸的三个基本条件,缺一不可。因此在燃气锅炉房内,电气设计的防爆措施应从这三个方面来考虑。

2、电气设计中提高防爆安全的措施

2.1规划设备选型,避免成为点燃源。

防止电弧及电火花的外泄,降低电气设备的表面温度,在爆炸性气体环境中,按照有关规范、标准和规定,正确选用合适的防爆电器,是保证安全生产、防止爆炸和火灾发生的重要措施。防爆电器的基本保护措施就是运用新型材料,提高绝缘等级,加强设备散热,从设备的设计和制造水平上提高本身的安全性。按类型分为隔爆型、增安型 、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、特殊型。主要品种有防爆转换开关及刀开关、防爆空气自动开关、工厂用防爆磁力起动器、防爆控制按钮、防爆操作柱、防爆行程开关、防爆插销、防爆接线箱、防爆接线盒、防爆管件及密封材料、防爆电磁铁及防爆电磁阀等。

选择防爆电器,必须对设备所在场所进行分区。根据国标《锅炉房设计规范》GB50041-1992,电气部分第13.2.2条中:燃油调压间、燃油泵房、煤粉制备间、碎煤机间和运煤走廊等有爆炸和火灾危险场所等级的划分,必须符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的有关规定。陕西某焦化厂尾气的相对密度为:1.1,参照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92,第2.3.1条注2:相对密度大于0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体;参照第2.3.3条爆炸危险区域划分,在封闭建筑物内,对于易燃气体重于空气、通风良好且为第二级释放源的生产装置区,即锅炉房及有天然气管线进出的房间内为2区[指在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境]。

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006,第3.1.1条,锅炉房是利用焦化厂尾气作为燃料,进行燃烧作其它用的生产。由于焦化厂尾气的爆炸下限为11.7%,大于10%,属于乙类生产火灾危险性。依据第3.1.1条3项条文解释,“乙类”第1项:只有少数可燃气体额爆炸下限大于10%,在空气中较难达到爆炸浓度,所以将爆炸下限大于10%的气体划分为乙类。但任何一种可燃气体的火灾危险性不仅与其爆炸下限有关,而且还与其爆炸极限范围值、点火能量、混合气体的相对湿度等有关,使用时应多加注意。同时依据第3.1.1条3项条文解释,“丁类”第2项:虽然利用气体、燃料或固体为燃料进行燃烧,是明火生产,但均在固定设备内燃烧,不易造成火灾。虽然也有一些爆炸事故,但一般多属于物理性爆炸,如锅炉房、石灰焙烧、高炉车间等的生产。

上述两个规范的对比看出,利用焦化厂尾气生产的燃气锅炉房,由于焦化厂尾气的爆炸下限为11.7%,大于10%,因此在实际运行中,应该划分为爆炸2区。

在确定分区以后,根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92对于各分区内电气设备防爆等级的要求,严谨、细致的选择符合国家现行标准的防爆电气设备。并在满足工艺生产及安全的前提下,应减少防爆电气设备的数量。

2.2加强通风,降低有燃烧爆炸危险气体的浓度

防止爆炸性气体混合物的形成,或降低爆炸性气体混合物的浓度,宜采取以下措施:

A、工艺装置采用露天或敞开式布置;

B、设置机械通风装置

C、在爆炸危险环境内设置正压室;

D、对区域内易形成和积聚爆炸性气体混合物的地点设置自动测量仪器装置,当气体浓度接近爆炸下限值的50%时。应能可靠的发出信号或切断电源。

防爆场所的通风一般有两种方式:自然通风、机械通风。自然通风由建筑专业设计考虑。机械通风由暖通专业设计考虑。

在燃气锅炉房内设计可燃气体浓度报警装置和火灾报警装置。可燃气体浓度报警装置按照可燃气体爆炸下限20%设置报警点,其控制过程如下:

2.3注意爆炸性气体环境电气线路设计和沟道封堵

防爆区域内电缆及其导线的设计是十分重要的一个环节。除了从电缆型号上选用阻燃或者防爆电缆之外,由于电缆断开点及其绝缘老化问题,电缆通道和电缆穿管的密封不好,是电缆成为防爆设计各环节中最薄弱的环节。

在防爆区域电气设计中最常见的缺陷就是电缆通道的密封问题。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92的规定,当可燃气体比空气重时,电缆线路应在较高出敷设或直接埋地。架空敷设时宜采用电缆桥架;电缆沟敷设时应充砂,并宜设置排水设施。敷设电气线路的沟道、电缆桥架火舌钢管,所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞,应采用防火材料严密封堵。

由于在电气设计中不注明密封标识,甚至不注明密封要求。在现场施工中容易遗漏。使电气防爆的可靠性大大降低。因此,在此部分电气设计中,必须严格执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中第2.5.12条的要求,并认真在施工中实施。

电路设计的方案范文第3篇

关键词:110kv变电站;AIS与GIS布置方案;对比分析

中图分类号:TM411文献标识码: A

变电站设计的重要部分包括:装置型式的选择和配电设备。随着配电技术的进步和配电网的发展,变电站的以上两个重要部分得到了很大的提高和改进。110kv变电站的配电装置有四种型式,分别为:户外支持式管型母线、户内GIS巧配电装置、户外GIS巧配电装置和软母线AIS配电装置。在这四种配电型式中,AIS和GIS是实践中较常用的布置型式。本文对110kv变电站户外AIS与GIS布置方案进行对比分析。

1.AIS与GIS两种布置方案的优点和缺点

1.1 AIS布置方案的优点和缺点

AIS布置方案的优点:(1)AIS是一种比较传统的配电装置,是敞开式的,它的生产技术比较成熟且在运行方面也具有很丰富的经验。(2)AIS的外绝缘和设备外壳为瓷套,投资成本较低[1]。

AIS布置方案的缺点:(1)设备面积较大。(2)设备外露的部件较多,容易受到环境因素的影响。(3)对系统的可靠和安全运行存在一定的风险。

1.2 GIS布置方案的优点和缺点

GIS布置方案的优点:(1)GIS的体积小、重量轻、占地面积小。(2)元件处于密封状态,受环境因素的影响较小。(3)操作机构无气化和无油化。(4)具有较高的可靠性。

GIS布置方案的缺点:(1)这种装置配置了大量的金属封闭母线,投入成本较高[2]。

2.工程实例和方案介绍

本工程的站址选在福建省福安市穆阳镇,它距离县城和乡镇的距离分别为25km和2.5km,在302省道的附近。110kv变电站设置在站址被测的平地和南侧的山坡。这一站址不属于农业用地,是负荷的中心区域。

工程规模:(1)110kv部分:本期两回、终期四回。(2)35kv部分:本期三回、终期六回。(3)10kv部分:本期八回,终期24回。(4)主变压器部分:本期1台110kv50MvA三绕组变压器、终期一台11Okv5OMvA两绕组变压器、 终期2台110kv50MvA三绕组变压器。

设计人员依据一定的条件进行电气的主接线设置,并对全局进行布置和设计。对变电站的规模进行规划和分析。根据站址的地理条件和其他方面的因素,制定出设计方案。

针对上述工程,我们提出了两种方案,分别为:户外AIS方案和户外GIS方案。为了能让这两种方案具有可比性,本工程以实际情况为基础对其进行了调整,确保这两种方案在建设规模上是一致的。这样做的目的,是消除这两种方案之间的差异,使其能进行更好的比较。调整后的两个方案的本期及远景建设规模。如表1所示。

表1 调整后的两个方案的本期及远景建设规模

3.AIS与GIS布置方案各项指标的比较

3.1技术经济指标的比较

AIS与GIS布置方案技术经济指标的比较,如表2所示。

表2 AIS与GIS布置方案技术经济指标的比较

3.2技术条件指标的比较

AIS与GIS布置方案技术条件指标的比较,如表3所示。

表3 AIS与GIS布置方案技术条件指标的比较

4.AIS与GIS布置方案指标比较结果的分析

通过观察上文中AIS与GIS布置方案各项指标的比较结果,此处我们主要进行分析的指标是技术经济指标。通过对两个方案的技术经济指标的观察和比较,可以以下几点,分别为:

第一,安装费用。GIS方案虽然用到的设备种类和数量较多,安装费用也较高,但是GIS的整体布置方案严谨,其所使用到的主变母线桥等材料比AIS方案少。所以,在安装费用这一方面,AIS方案的安装费用要比GIS方案的安装费用高,大约高出23万元。

第二,建筑费用。户外AIS方案的投入成本比GIS方案要高,其原因是:(1)AIS所占用的面积较大,所以它在建设中所要用到的土石方量相应的就增加了。(2)AIS的场地大,它需要有两座避雷针塔,独立设置。(3)AIS布置方案所用到的钢材和结构支架较多。(4)GIS布置方案在防火墙等部分的工程量比AIS布置方案要大。通过分析比较,我们可知AIS方案的建筑费用比GIS的建筑费用要高出12万元左右[3]。

第三,设备费用。GIS方案所用到的设备种类和数量较多,所以它的设备费用要远远高于AIS方案。在本工程中,GIS方案的设备费用比AIS方案的设备费用高出239万元。

第四,其他费用。AIS方案的其他费用比GIS方案的其他费用要高出64万元。

第五,综合分析AIS和GIS这两种方案,我们可知AIS方案的投入资金要比GIS方案的投入资金低140万元左右,而在征地面积和缩短工期等方面,GIS方案有优势[4]。

结语

本文从AIS与GIS两种布置方案的优点和缺点、工程实例和方案介绍、AIS与GIS布置方案各项指标的比较及AIS与GIS布置方案指标比较结果的分析四个方面对本课题进了研究和分析,希望能为我国相关领域的研究起到一定的积极作用。

参考文献:

[1]黄欢.国家电网公司输变电工程通用设计――110kV变电站户外AIS与GIS布置对比分析[J].科技信息,2012,29(12):189-190.

[2]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计[J].中国电力,2012,89(10):789-790.

电路设计的方案范文第4篇

关键词:水泥砼路面、“白+黑”、病害处治、层间接触、聚酯玻纤布、道路排水

1 概述

水泥砼路面具有强度高、稳定性好、造价相对低、施工较为方便的优点,但行车噪音大、发生破坏后难以修复。随着年限、交通量的增加,许多水泥砼路面将出现裂缝、错台、板底脱空、唧泥、破碎等病害,严重降低使用性能,需及时对旧水泥砼路面进行改造。[1]

本文结合某部队营区道路的水泥砼路面改造工程,介绍如何在各种条件约束下选择最适宜的路面改造方案,并对最终选择的“白+黑”方案的设计、施工要点进行阐述,为以后实施此类工程提供参考。

2 营区道路现状

某部队的营区道路环山而建,建成于上世纪八十年代。营区道路总长5.63km,宽6.0m,双向横坡,水泥砼路面板厚20cm。因修筑年代久远,且早期对排水未予重视,导致路面已出现不同程度的病害,如整板破碎、板角断裂、错台、露骨、唧泥等,致使道路使用性能严重下降,行车噪音较大,影响两侧部队官兵的生活。因此,对营区道路实行改造就显得势在必行。

对全线进行路面病害调查后,计算得出水泥砼路面板的断板率(DBL)为9.7%,路面状况指数(PCL)为68%,根据《公路水泥砼路面养护技术规范(JTJ 073.1-2001)》 [2]的规定,其路面破损状况等级可评定为“中”级。

3 路面改造方案比选

水泥砼路面改造的方法大致可分为两类,一是挖除老路重新铺筑水泥砼或沥青砼,二是在老路上加铺水泥砼或沥青砼,即俗称的“白+白”或“白+黑”。各改造方法具有不同的特点和要求,需根据工程实际情况和不同要求进行选择。

根据调查结果,营区道路水泥砼路面破损状况为“中”级,还具有相当的承载能力,另一方面道路下管线复杂,部分管线属于战备资源,不能中断,且业主要求在较短时间内完成,因此排除挖除老路重新铺筑新路面方案。老路加铺也有两种选择,即“白+白”或“白+黑”。前者由于水泥砼路面要求的养生时间较长,且噪音较大的缺点无法克服,故排除前者,决定采用后者,即“白+黑”方案。

“白+黑”方案是在旧水泥砼路面上加铺沥青砼路面,通常有以下几种做法:一是将旧板用碎石化技术破碎后用作基层,然后在上面铺筑沥青砼面层;二是对旧板进行病害处理后设置各种夹层,再铺筑沥青砼面层;三是对旧板进行病害处理后直接铺筑沥青砼面层。

第一种方案可以较彻底地消除反射裂缝,但需要对旧板进行破碎,振动影响较大,容易破坏营区各种重要管线,故不予采纳。第二、三种方案均不能彻底消除反射裂缝,但从以往的工程实例来看,未设置夹层直接铺筑沥青砼面层,反射裂缝很快就会反射上来,故排除第三种方案,采用第二种方案。

4 路面改造设计与施工要点

路面改造采用“白+黑”方案时,最重要就是要处理好四个问题:加铺结构层设计、旧路病害处治、新老路面层间接触、道路排水。这四个方面,都是紧紧围绕如何防止、延缓反射裂缝的发生这个根本目的来展开的。

4.1 加铺结构层设计

旧水泥砼路面上加铺沥青砼面层区别于新建沥青砼路面,难度和复杂性均较大,必须重视加铺结构层的设计。加铺结构层的设计,不仅要着重于防止反射裂缝发生,还要兼顾防止出现车辙等病害,确保新路面具有良好的使用性能和耐久性。

参照宁波以往的工程案例,路面结构主体选用6cmAC-20C沥青砼下面层+ 4cmAC-13C沥青砼上面层。为防止、延缓反射裂缝的发生,应在各路面层间设置夹层。根据国内外工程实例,夹层主要有土工织物、土工格栅、应力吸收层、级配碎石过渡层等几种。[3]在对性能、造价、施工等几方面进行综合比选后,决定采用聚酯玻纤布,其技术规格可见下文论述。

最终,本工程决定加铺结构层采用粘层+聚酯玻纤布+6cmAC-20C沥青砼+粘层+聚酯玻纤布+4cmAC-13C沥青砼。如需调平时,调平材料采用AC-20C沥青砼。

当然,其余工程应结合当地的具体情况和工程经验,进行详尽的技术经济比较后确定最终的路面结构。

4.2 旧路病害处治

对水泥砼路面的各种病害进行合理处治,是关系到加铺效果好坏的关键问题之一。水泥砼路面的病害种类一般有以下几种:填缝料损失、整板破碎、板角断裂、各种裂缝、错台、板底脱空、唧泥、露骨等。对于各种不同的病害,应采用不同的方法进行处治。

1、填缝料损失

水泥砼路面接缝间的填缝料老化损失后,部分接缝过大,甚至长有杂草。首先应对老路接缝进行清理,再进行灌缝处理。若接缝宽度≤1cm,则只要采用聚氨酯进行灌缝即可;若接缝宽度>1cm,则应以沥青砂进行填筑。沥青砂采用AC-5C。

2、板块破碎、板角断裂及严重裂缝

若旧水泥砼路面板破碎成若干块、角隅发生断裂或者整块板出现贯穿裂缝,则将发生此类病害的路面板块挖除,然后重新浇注新水泥砼路面板块。重新浇注水泥砼路面板块时,应在纵向钻孔设置拉杆,并在横向钻孔设置传力杆。拉杆、传力杆的间距及长度按《公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002)》[4]的要求确定。

3、错台

由于沉降差异,接缝两侧的水泥砼路面板会形成台阶,即错台。若两侧高差≤1cm,采用磨平机将较高一侧磨平;若两侧高差>1cm,则采用沥青砂或水泥砼在较低一侧进行填补,填补时应注意使修补面纵坡变化i≤1%。

4、板底脱空、板块活动及唧泥

水泥砼路面板与基础脱离,车辆经过时,板块有明显的震动,即脱空。在车辆荷载的作用下,基础中的细集料或者有水从接缝或裂缝中喷出,即唧泥。对于此类病害,如果旧水泥砼路面板已破碎,或已产生严重裂缝,则按照上述第2点的处治方法进行处治;如果旧水泥砼路面板仍旧完好,则采用灌浆处理。

5、轻微裂缝

水泥砼路面板宽度≤1cm的裂缝可归为轻微裂缝。对于轻微裂缝病害,在对裂缝进行清理后以聚氨酯进行灌缝。

4.3 新老路面层间接触

做好新老路面层间接触处理,不但可以防止、延缓反射裂缝的发生,还可以避免车辙、滑移等病害的出现。本工程的路面层间接触处理要点,一是要均匀喷洒适量的粘层油,二是要选用并精细铺设性能规格较高的聚酯玻纤布。

1、粘层

本工程在旧水泥砼路面板与AC-20C、AC-20C与AC-13C间的聚酯玻纤布下均喷洒粘层油。粘层采用热沥青,沥青采用优质道路石油沥青(A-90号),用量范围为0.8~1.0kg/m2。

粘层油应用沥青喷洒车喷洒,其横向范围要比聚酯玻纤布宽5~10cm。洒布粘层油时,施工温度应在5℃以上,热沥青最佳温度应保持在165~200℃。施工时要保证喷洒均匀,计量准确。

2、聚酯玻纤布

聚酯玻纤布是防止、延缓反射裂缝发生的夹层,是重要的结构设计层。为保证其具有良好的效果,其技术指标应满足下表规定的要求:

除了保证聚酯玻纤布的技术规格外,加强聚酯玻纤布的施工控制也十分重要。

首先,要在对旧水泥砼路面病害进行处治后才能进行聚酯玻纤布的施工,并在施工前进行清洁工作,保持工作面的干燥。

其次,应在洒布粘层油后趁其失去流动性前立即摊铺聚酯玻纤布,使布体浸透沥青,保证其防水性能。

第三,保证聚酯玻纤布的富余搭接,纵向搭接宽度宜为5~10cm,横向搭接宽度宜为10~15cm。

最后,聚酯玻纤布铺设时必须用辊压或刷子刷,以保证其与路面充分接触并除去气泡。

4.4 道路排水

沥青路面的各种病害多是由水的问题引起的,因此做好道路的排水设计十分重要。在旧水泥砼路面上加铺沥青砼面层更要注重对水损坏的防治,注意加强排水系统的设计。

营区道路为早年修建的水泥砼路面,未设置侧石,也未设置雨水管线,主要依靠地面自流,甚至部分地段道路低于两侧地坪,导致雨水汇集,最终将破坏路面。为解决营区道路的排水问题,并方便沥青摊铺施工,本工程在老路两侧设置带凹槽平石,具体尺寸规格可见上图。通过凹槽这一特殊设计,使得路面汇水和两侧汇水能通过平石迅速排入涵洞,减少对道路的侵害。

6 结语

该工程于2009年结束,至今运营已近两年,道路未出现积水情况,也未出现任何反射裂缝,效果良好。本文结合该工程的设计、施工全过程,介绍如何在各种条件约束下选择最适宜的路面改造方案,并对最终选择的“白+黑”方案的设计与施工要点进行阐述,对此类工程的实施具有一定参考价值。

参考文献:

[1] 刘荥、刘效尧、黄晓明.水泥混凝土路面改建技术[M].北京:人民交通出版社,2006

[2] 中华人民共和国交通部.公路水泥砼路面养护技术规范(JTJ 073.1-2001)

[3] 杨德生.沥青加铺层在旧水泥混凝土路面应用中防止反射裂缝常用措施分析[J].公路交通科技,2008,12:37-39

电路设计的方案范文第5篇

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关键词:室温控制器;采暖控制器;掉电开阀;MSP430;H桥

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.12.019

整个产品的框图大体如图1所示,电源部分支持12~24V交流/直流输入,MCU采用TI的低功耗单片机MSP430,M-BUS通讯芯片采用TI的TSS721A,并做光电隔离。电机驱动采用分立的H桥方案,测温则选用市场上常见的NTC热敏电阻。

电源是基础,为了能实现交直流兼容,适应不同的工程电压总线的需要(常见的有DC12V,DC24C,AC12V,AC24V等),则在电源的输入位置(标识L,N),加入整流桥电路,将输入的电源全部变成直流;电源的输入位置也引入保险丝,防止工作时产生过流。

由于本产品输入电源可以是12~24V的交/直流供电,而单片机实际需要的工作电压低,则前后压差大,因此为了让单片机系统正常工作,本设计先将经过桥路整流过的电源,输入到DC/DC转换电路后,再经过一个LDO,转成单片机所需的3.0V电压。

D C / D C芯片,这里推荐使用利尔达的DC/DC芯片LSD2DC-6401ADJ,输出电压可调,根据VOUT=1.23*(1+R0/R11),这里Vpower输出大约在6V左右,这个电压主要给后端阀门工作使用。

LDO选择:对MSP430而言,工作电压只需要3.0V ,Vpower有6V,不能直接输入,故在Vpower后端通过一个LDO降压成MSP430所需要的电压,这里选HT7530-1,HT7530-1是盛群的一款低功耗的LDO,性价比也不错,其特性足以满足温控器的需求,具体应用电路如图3所示。

本方案以MSP430F4152为例(也可以选用其他的MCU),利用其内部的硬件UART与M-BUS电路通讯,软件通讯协议,市场上在供热计量领域应用最多的是CJ/T188-2004规约与EN13757规约,可以根据自身的需要添加,复位电路采用普通的RC组合方式即可。

暖通领域里面,为了与热量表系统能兼容,大多数工程采用M-Bus通讯,所以,本设计里面有线远传通讯里面也采用此方案,具体电路如图6所示,在M-Bus总线输入端,加入TVS管保护;M-Bus通讯芯片采用TI的TSS721A方案;TSS721A与单片机MSP430之间的通讯用光耦隔离,由于TSS721A通讯时数据有反射,这里硬件没有做处理,反射的数据会直接进入MSP430,因此在对MSP430进行通讯操作时,需对这些反射数据进行处理,以便保证数据通讯的正确性。

本设计选用的阀门采用的是市场常见的5V电动球阀,球阀驱动采用的是分立器件搭成的H桥驱动,如图7所示。H桥分为两个半桥并分开接不同的电源,Q60的E极与Vmotor相接,Q61的E极与Vpower相接;Vmotor与Vpower用一个二极管1N4007相接。C13为1F的超级电容,用于存储掉电开阀所需的能量。