温度控制范文
时间：2023-03-17 16:07:29
导语：如何才能写好一篇温度控制，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键字：混凝土结构 温差控制 温度裂缝
中图分类号：TU37
前言
大体积混凝土采取的温控措施、测温监控技术及保温养护。是保证大体积混凝土质量的关键。
一、 概述：
在混凝土施工过程中，为防止由于温度原因导致混凝土裂缝所采取的措施。混凝土是不良导体，由于水泥水化作用释放出大量水化热，大体积混凝土内部温度不断上升，在内外温差过大，由此而引起的热应力超过混凝土的抗裂能力时，将产生表面裂缝；在混凝土不断降温过程中，混凝土的收缩变形受到基础或老混凝土的约束，也将产生拉应力，导致基础混凝土产生裂缝；气温的急剧下降，表层混凝土收缩，也会产生裂缝，这种现象称冷击。水利工程中，多数是大体积混凝土结构，基础或边墙常受基岩约束，加以施工强度大，气温变化剧烈，处理不当，常会引起过大的热应力，导致混凝土开裂。因此，在混凝土施工中要严格实施混凝土温度控制。
二、大体积混凝土的温度裂缝原因分析
混凝土裂缝按深度可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。在一定条件下，表面裂缝会发展成深层裂缝，深层裂缝也会发展成贯穿裂缝，因此大体积混凝土的施工，要力求不产生裂缝。为防止产生裂缝，各国订有混凝土温差控制标准，对各种条件下的允许温差作了规定。对基础温差，中国和美国垦务局均根据浇筑块的长度和距基岩的高度规定了不同的允许温差。对内外温差，即中心温度与表面温度之差，苏联规定不大于20～25℃；中国规定当日平均气温在2～4天内连续下降6～9℃时，混凝土表面应有防护措施。对上下层温差，即老混凝土面上下各相当于1/4浇筑块长边的范围内，老混凝土上层平均温度与新混凝土开始浇筑时下层平均温度之差，中国规定允许为15～20℃。
混凝土温度裂缝的成因比较复杂，除了温差以外，与基岩的弹性模量和平整度，混凝土的施工质量和抗裂能力，自身体积变形以及骨料的品质等因素均有关。因此，上述规定的差别与各自条件不同有关。
三、混凝土温度控制
混凝土温度控制措施，大体从三方面着手：①降低热源，缩小温差。如选用低热或中热水泥，搭盖骨料凉棚，加高成品料堆，从廊道取料，降低原材料温度；水冷或风冷骨料；加冰或加冷水拌和；缩短运输时间并加遮阳措施，仓面喷雾，用以防范外界高气温影响等。②进行表面防护，延期脱模，或脱模后覆盖防护材料，以防因气温骤降造成冷击，并防止湿度骤降。③强迫冷却，当上述各项措施尚不能满足温度控制或坝体接缝灌浆要求时，可在坝块内部埋设冷却水管，通水冷却，削减温峰，迫使提前达到稳定温度。
在低温季节进行混凝土施工时，中国规定在温和地区混凝土浇筑温度不宜低于 3℃，在寒冷地区不宜低于5℃。达不到上述要求时，需采取以下措施：①加热砂石骨料及拌和用水。②在浇筑混凝土前，应将老混凝土面和基础加热成正温，深度不小于10cm。③混凝土在运输过程中，要注意保温。④浇筑后除采用保温模板外，顶面要及时覆盖。混凝土允许受冻临界强度，对于大体积内部混凝土应不低于5MPa，对于外部及钢筋混凝土不低于10MPa。⑤为了尽早达到临界强度，可掺用氯化钙等早强剂。当日平均气温低于-5℃时，需采用暖棚施工。
四、混凝土配合比设计
4.1原材料选择
（1）水泥：选用水化热低的建福牌42.5普通硅酸盐水泥。
（2）骨料：选用5-31.5mm碎石，针、片含量
（3）粉煤灰：掺加磨细的Ⅰ级粉煤灰取代水泥，降低水化热，减少干缩。
（4）外加剂：采用AEA膨胀剂与TW高效缓凝减水剂，可以产生膨胀效应，降低收缩应力。
4.2施工配合比
底板混凝土等级C45S10，不仅满足强度要求、抗渗要求，还需要考虑温升控制，降低水化热，防止温度裂缝的产生。实验室在原材料实验合格后进行多组试配，选择最优配合比。
五、混凝土温度计算
5.1混凝土绝热温升
Th=（Mc+K×F）Q/C×p
式中Mc、F为水泥和掺合料用量，本工程分别为410kg/m3、61kg/m3；K为掺合料折减系数取15%；水泥28d，水化热Q为375kg/m3；混凝土水化热C取0.96；混凝土密度ρ取2400kg/m3。
则Th=68.2℃
5.2混凝土收缩变形值
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式中：εy0取3.24×10-4；e为2.718；b取0.01；t为21d；M1、M2、M3、……Mn只考虑水灰比，养护时间和环境湿度影响，取M4=1.147，M6=0.93，M7=0.7
则εy（21）=0.46×10-4
5.3混凝土收缩当量温差（℃）
Ty=εy（21）/α
式中：εy（21）=0.46×10-4；混凝土线膨胀系数α取1.0×10-5
则Ty=4.6℃
5.4混凝土弹性模量
E（t）=Ec（1-e-0.09t）
式中E（t）取21d，混凝土弹性模量Ec取3.35×104则E（21）=2.84×104N/mm
5.5混凝土的最大综合温差
ΔT=T0+2/3Th+Ty-Tq
式中：本工程T0取20℃；各龄期大气平均温度Tq取15℃
计算得ΔT=20+2/3×68.2+4.6-15=55.1℃
5.6混凝土降温收缩应力
σ（21）=-E（21）αΔT/（1-uc）×S（t）R
式中：混凝土泊松比为0.2，徐变松弛系数S（t）取0.3：混凝土外约束系数R取0.32。
则降温收缩应力：σ（21）=1.878>0.75ft=0.75×1.8=1.35N/mm
结论：混凝土入模21d温度收缩应力为1.878N/mm>0.75ft=1.35N/mm
说明养护期间混凝土可能出现裂缝，故应采取降低综合温差，防止出现裂缝。规范规定，设计无具体要求时，大体积混凝土内外温差不宜超过25℃。
六、结束语：通过优化混凝土配合比，加强混凝土养生等温控措施，可以有效降低了大体积混凝土内部温升和内外温差，防止结构出现温度裂缝。
参考文献：
[1]张秋信，于水.高强大体积混凝土施工控制[J].公路，2004（9）
篇2
关键词：分室温度控制；节能效果；控制基本类型
Abstract: This paper mainly put forward specific measures on heating room temperature adjustment and control, and expounds the radiant floor heating room temperature control purposes and significance.
Key words: chamber temperature control; energy saving; control of basic types
中图分类号：TU2文献标识码：A
前言
低温热水地面辐射供暖，在其发展过程中，各地相应制定了一些地方标准，对地板采暖的发展起到了一定的规范作用，但是从设计、选材、施工细节等方面，也存在很多的问题，其中在设计上最重要的一点，即是地板采暖的分室温度控制。
温度高低不仅应由用户自行掌握，各房间温度也应灵活控制，目前大多数地暖公司、开发商包括一部分设计单位，都认为设计原则上要求管长一致，可以不考虑分室温度控制，这种做法不仅没有体现地板采暖的舒适、节能、方便、可靠的优点，而且造成在使用中出现了如下一些问题：
1），不按分室设计环路，没有温控装置，无法调节室温，使用不便；
2），无法调节造成能源浪费；
3），没有流量平衡及温度调节装置，不利于热计量收费；
4），房间温度冷热不均、过热造成人体不舒适。
1.分室温度控制的目的
1.1显著提高节能效果
地板采暖的分室温度控制的节能主要体现在以下两个方面：
①地板采暖的分室温度控制要求环路设计按房间单独布置，分集水器上每个支路设流量调节阀，这样使每个房间的都能达到设计所需流量，从而避免了管长一致导致的流量一致，以及超出设计流量造成的过热浪费现象。此部分节能率大约在12%左右。
②采用自动分室温度控制以后，由于房间的自由得热或热负荷的降低等引起的供给热量大于所需热量情况下，温控系统自动关断环路，减少了热量的浪费。此部分的节能效果依据不同的热源控制方式大约在13%~25%之间。
1.2提高舒适度
热环境舒适度：室内舒适的热环境参数主要是空气温度、空气湿度、空气流速、壁面平均辐射温度四个参数。对于采暖系统来说主要是空气温度与壁面平均辐射温度。相对于散热器、空调等采暖形式，地板采暖加热了地面、墙面及室内的家具等设备，提高了壁面平均辐射温度，从而提高了舒适度。而室内空气温度舒适的概念应包含以下两方面的内容：①各个功能房间任何时候均应提供合适的散热量，避免房间出现过热或过冷的波动②不同的房间及不同的时间段可以按照要求达到不同的温度。
采用房间温度自动控制以后，通过室内温控器可以实现对不同房间在不同时间段内的温度自由调节。
有实验结果标明，表征舒适度的室温与设计温度的偏差值在1℃以内的时间，无论热源端为电子气候补偿器自动控制水温或是为自力式供水温度控制器由用户手动设定供水温度，当不采用分室温度控制方式时，平均不超过30%，而采用分室温度自动控制以后平均可以达到90%以上。由此可见，采用分室温度控制，大大提高了舒适度，同时也是实现了用户对室温的自由控制与调节。
1.3使用灵活方便
采用分室温控系统对室温的控制，均由温控器自动完成，温度的设定、调节非常方便。如果采用功能较多的如可编程温控器、带自学习功能温控器、带远程操作触点的温控器或采用内外部通信的控制系统，可以实现诸如24小时编程控制，电话或互联网远程控制或只使用一个主温控器控制其它温控器等更加便利的控制功能。
1.4计量收费的需要：
随着供热体制的改革进一步深化，热计量收费已经成为采暖系统中重要的问题，供热商品化成为目前供热的趋势。地板辐射采暖有别于传统的散热器系统，住户不能自主调节室内温度，所以应该优先考虑使用气候补偿器自动控制供水温度的温控装置，为日后的热计量收费打下坚实的基础。
2.实现分室温度自动控制的措施
2.1分集水器的要求
分集水器：实现分室布置环路的关键即是分水器每支路必须有流量调节阀，并能迅速、准确的调节，实现自动控温必须有可接驳热电阀的自动关断阀体。
温控器：供热型温控器，应能根据地板采暖系统特点（延迟性、热惰性）进行相应设计。
2.2系统调试
除去一般的水温缓慢升温等调试外，最关键是分水器的动态平衡阀及分水器各支路流量调节阀必须严格按设计数值整定，才能保证系统的平衡。
2.3系统设计
地板辐射采暖的设计应以设计热负荷为基础，以分室控制为目的，而不能以管长一致为原则来设计。设计最终的目的是保证每个房间的温度及调节，而不是每个环路，这是一个根本的问题。设计上应注重以下几个要点： 1），环路严格按照分房间布置，而不应按管长一致布置。
2），对应每个房间的环路，应有详细的热量、水量、阻力的计算，而且对应环路布置的不同，应做适当的修正。
3）对不同的分水器，计算其阻力损失最大的环路的压力损失，以此来作为本组合分水器动态压差式平衡阀的设定值，并根据分水器样本，计算出每个环路流量调节阀的整定值。
4），由于环路的自动启闭，系统流量变化，系统应按变流量系统设计。
5），分水器前应设置动态差压式平衡阀，以保证在系统参数变化或各支路启闭的情况下，其他支路均工作在设计压差下。
3.分室温度控制的实现类型
根据不同的档次、场合及使用要求，可以灵活采用不同的控制方案。1），简单控制：（整套房间水流启闭控制）通过典型房间室内温度的反馈来控制安装于分集水器前部阀门的开闭，来控制整套房屋温度。2），基本控制：（各房间独立单回路控制）通过每个功能性房间的温度控制器，分别控制安装于分集水器上的执行器，将各房间供暖环路水流开启或关闭，来分别控制室内温度。3），集中控制：（小型通讯集中控制）在基本控制的基础上，通过安装于主控区域的主温度控制器的通讯信号的转换，不仅各房间温度控制器能够自行调节房间的温度，而且还可通过主温度控制器远程操作各房间温度控制器，改变其设定点并可对其按照时间和模式进行编程。
4.结论
终上所述，在低温地板辐射采暖中，采用分室温度自动控制可以减少能源的消耗，大幅度提高室内的舒适度，真正实现了地板采暖的分室自动控制，使采暖系统的使用变得更完善，更合理。也使我们的生活方式、消费模式向低碳生活目标转变。
参考文献：建筑学生联盟&Z8\ T e f3g Z
篇3
【关键词】藤子沟；拱坝；温度控制
1. 工程概况
（1）藤子沟水电站工程位于重庆市石柱县境内龙河上游河段，是龙河梯级开发的龙头水库，该工程以发电为主，兼顾水产养殖等综合利用。工程由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、引水系统和厂区系统组成。电站最大坝高124m，总装机容量70MW，正常库容1.86亿m3。本工程大坝和泄洪建筑物为2级，引水发电系统建筑物为3级。
（2）藤子沟电站大坝为混凝土双曲拱坝（见图1），坝顶高程777m，最低建基面高程653m。大坝体形采用椭圆形双曲线，顶拱中心角90.347°，拱冠梁底宽20.01m，厚高比0.171，坝顶最小宽度5.0m，最大坝高124m，坝顶长339.475m。大坝共分为17个坝段，其中2#～7#、12#～18#坝段分别为右、左岸挡水坝段（1#坝段被优化去），8#～11#坝段为表孔溢流坝段。大坝混凝土总量39万m3，混凝土强度等级主要为C20、C25，级配主要为四级配、三级配。
（3）大坝混凝土主要采用2台20T辐射式缆机入仓，于2003年3月开始浇筑，2005年6月浇筑完成，历时28个月，平均月浇筑强度1.4万m3，坝体上升速度4.4m；月最大浇筑强度2.5万m3，坝体最大上升速度8m。拱坝总体浇筑情况详见图2。
（4）根据国内外很多混凝土坝的施工情况看，都会出现不同程度的温度裂缝。温度裂缝特别是深层裂缝将严重影响到坝体的整体性和稳定性，直接威胁到坝体的运行安全，故必须采取严格的温措施防止表面裂缝、杜绝深层裂缝。在藤子沟拱坝中，根据当地气候特点和混凝土各方面性能特点，专门采取了相应的温控措施，取得了较好的效果。
2. 温控标准
2.1基础温差（见表1）。
2.2混凝土内部最高温度（见表2）。
2.3上、下浇筑层温差。
允许上、下浇筑层温差17～20℃，对上层混凝土短间歇均匀上升的浇筑高度大于0.5L（L为混凝土浇筑块长边尺寸）时，按高限控制；浇筑块侧面长期暴露、上层混凝土高度小于0.5L或非均匀上升时，温差按低限控制。
3. 基本资料
3.1气象、水温资料。
坝址区域属亚热带湿润气候，具有春雨、伏旱、秋雨绵绵和冬干的特点。多年平均降雨量1258mm；多年平均日照数为1230小时；多年平均相对湿度79%；多年平均蒸发量1175mm；多年平均风速0.8m/s，最大风速12m/s，风向WNW；多年平均气温16.4℃，最高气温40.2℃，最低气温-4.7℃；多年平均水温15.9℃。多年平均水温、气温情况详见表3。
3.2混凝土原材料。
（1）水泥：本工程选用的是重庆地维水泥有限公司生产的“地维”525#中热硅酸盐水泥，据水泥化学成分分析，MgO含量约为4%，使水泥有一定微膨胀性，利用其所具有的延迟微膨胀性作用补偿混凝土由于降温而引起的收缩变形，对防止混凝土温度裂缝有较好的效果。“地维”525#中热硅酸盐水泥的物理性能详见表4。
（2）粉煤灰：采用重庆珞璜电厂生产的粉煤灰，检验表明，除细度为16%超过I级灰外，其它各项指标均满足I级灰的国家标准要求，表明珞璜II级粉煤灰品质优良。其物理性能详见表5。
（3）骨料：采用约距坝址3Km处玉家山料场的长石石英砂岩骨料。骨料线膨胀系数偏大，对施工期温控不利；且在混凝土相同强度情况下，砂岩骨料水泥用量比灰岩骨料多用12～15Kg左右，亦加大了温控难度。
3.3混凝土力学性能。
混凝土的抗压强度和极限压缩变形值一般较高，但其抗拉强度和极限拉伸值相对较低，混凝土产生裂缝，绝大多数是因为温度应力超过混凝土自身抗拉应力，或应变超过混凝土极限拉伸值引起的。本工程采用地维525#中热硅酸盐水泥、珞璜II级粉煤灰及长石石英砂岩骨料等为原材料，通过混凝土力学试验，选出了最优配合比，其力学性能详见表6。
3.4混凝土热学性能（详见表7）。
4. 混凝土出机口温度、浇筑温度确定
根据混凝土温控标准、气温及混凝土热学性能，计算出在各个时段下混凝土的出机口温度及浇筑温度，以便在施工过程中制定出相应的混凝土预冷方案。
5. 混凝土分层
（1）混凝土分层厚度的大小对表面散热、降低水化热温升和缩小上下层混凝土温差有显著的因果关系，分层原则是尽量避免基础或老混凝土对新浇混凝土产生过大的约束，以防止温度应力过大而产生裂缝。大坝混凝土主要按1.5m和3.0m两个厚度分层，在基础约束区0.4L（L为混凝土块长边尺寸）范围内按1.5m分层，短间歇薄层均匀上升，非基础约束区按3.0m分层。非基础约束区内混凝土龄期超过28天的视为老混凝土，之上先浇筑两个1.5m厚薄层，再按3.0层厚浇筑。
（2）2004年度，由于两岸坡坝段混凝土滞后较多，形成了中间坝段高、两边坝段低的局面，其中有个很重要的原因就是：岸坡坝段基础约束区范围大，采用薄层浇筑的仓号相应多，故尔上升速度慢。为了加快两岸坡坝段上升速度，并经专家咨询，最终决定：岸坡坝段在高温季节（6月～8月）均按1.5m层厚浇筑；在非高温季节先浇筑两个1.5m薄层，之后按3.0m浇筑，并加密布设冷却水管，加强通水冷却。
6. 温度控制措施
6.1通过优化混凝土配合比设计，降低水泥材料用量。藤子沟大坝C20、C25四级配混凝土水泥用量分别为，这是本地区特定条件下最优配合比，对混凝土温度控制是有利的。
6.2合理选择施工时段。
（1）坝体混凝土由于浇筑时间、约束情况及边界条件的差异，所产生的温度应力差别很大。本工程混凝土全年浇筑，每年10月至次年4月因气温较好，因此应尽量多浇、快浇混凝土，提高混凝土施工强度；5月至9月气温较高，应尽量利用早晚、夜间及阴天多浇、快浇混凝土，白天在有充分的温控前提下浇筑混凝土。在高温季节，两岸坡坝段日照时间相对较短，可多浇混凝土。
（2）从本工程实际施工情况统计，10月至次年4月共浇筑混凝土26.3万m3，占总工程量的67%，月平均浇筑强度1.64万m3；5月至9月共浇筑混凝土12.8万m3，占总工程量的33%，月平均浇筑强度1.07万m3。坝体混凝土浇筑情况详见图2。由于大部分混凝土在低温季节浇筑，而高温季节也是保证温控前提下浇筑混凝土，故尔对防止温度应力过大产生的裂缝极为有利。
6.3合理控制浇筑层厚和间歇时间。
浇筑层厚度大小直接影响混凝土散热速率、内外温度差，进而影响温度应力大小，施工时基础约束区按1.5m浇筑，非基础约束区按3.0m浇筑。混凝土层间间歇是温控的关键，一般情况下层间间歇期为7天，大于28天的按老混凝土处理（6月～8月高温时段间歇期大于21天者视为老混凝土），即短间歇浇筑两个薄层混凝土。对于间歇期特别长的混凝土，应针对情况进行特殊处理。如11#坝段727m仓号，由于出现低强混凝土事故，间歇了96天，除了采用薄层浇筑外，还在老混凝土面铺设了20@200×200钢筋网。
6.4高温季节施工。
6.4.1预冷混凝土。
根据《混凝土浇筑温度、出机口温度计算成果表》（表8）情况，分析如下：（1）基础约束区全部为C25混凝土，浇筑温度标准高，11月至次年3月自然拌和能满足温控要求，4月至10月需拌制低温混凝土，7、8月份温控标准太高，预冷混凝土亦很难达到要求，故7、8月份尽量不浇筑基础约束区混凝土，即便浇筑，亦在早晚夜间进行。（2）非基础约束区C20混凝土：10月至次年4月自然拌和能满足要求，5月至9月需拌制低温混凝土。（3）非基础约束区C25混凝土：11月至次年3月自然拌和能满足要求，4月至10月需拌制低温混凝土。
6.4.1.1混凝土预冷主要用如下手段：高堆料堆，地垅取料；一次风冷；二次风冷；加冰拌和。在不同的气温条件下，对上述手段调配组合，而制定出不同的预冷方案。
①随时保证骨料满仓，堆高可达16m，地垅取料，可降低骨料的初始温度。经检测，骨料温度比平均气温约低2～3℃。
②一次风冷：一次风冷在骨料调节料仓内进行，对粗骨料风冷，砂不作冷却。一次风冷制冷量为110万kcal/h，初温30℃的骨料经过约4小时冷却可降至11～12℃。
③二次风冷：二次风冷制冷量为110万kcal/h，在拌和楼配料仓内进行，也只是对粗骨料风冷，由于二次风冷时间短，效果不很好，在实际操作中，主要以加强一冷来弥补。
④冷水、加冰拌和：加冰拌和在本工程中应用很多，据理论计算和现场实测，每立方米混凝土加冰10Kg，可降低混凝土出机口温度1.0～1.3℃。施工时片冰掺量一般为30Kg，冰温多为-2～0℃，可降低混凝土温度3～4℃。
6.4.1.2根据上述制冷手段，进行调配，制定出如下三种混凝土预冷方案：
（1）方案A：①+④，地垅取料 + 冷水、加冰拌和。
（2）方案B：①+②+④，地垅取料 + 一次风冷 + 冷水、加冰拌和。
（3）方案C：①+②+③+④，地垅取料 + 一次风冷 + 二次风冷 + 冷水、加冰拌和。
6.4.1.3通过上述冷却手段的综合利用，可将混凝土出机口温度控制在13～16℃，绝大部分均在控制范围内。在7、8月份，由于正午气温过高（时有36～38℃者），有部分混凝土出机口温度、浇筑温度超标，对此主要是通过加强混凝土内部通水冷却和表面流水养护予以弥补。
6.4.2其它手段。
（1）在高温季节，经预冷，混凝土出机口温度多控制在18℃以内，但7～8月在太阳直射情况下气温有的超过40℃，混凝土与气温差异很大，易造成混凝土温度“倒灌”，因此必须采取一系列的方法来降低混凝土浇筑温度，从而达到混凝土温控目的。
（2）混凝土出机后，加快混凝土运输速度，减少混凝土倒运次数，缩短浇筑时间；在运输过程中，对运输机具进行保温，防止温度“倒灌”；采用薄层铺料浇筑，以快速覆盖新铺筑的混凝土，并在新浇混凝土面加盖隔热板，防止太阳直晒；在仓面上空喷洒水雾。混凝土封仓终凝后即开始洒水养护，保持施工缝面、浇筑块侧面充分湿润。
6.5低温季节保温。
（1）坝址区气候较暖和，仅12月～次年2月气温稍低，分别为8.0℃、5.8℃、7.2℃，这段时间需加强表面保护，控制好内外温差，否则，当混凝土内外温差较大时，就可能因温度应力过大而产生裂缝。控制内外温差方法之一就是加强混凝土表面保温，防止寒潮袭击、防止外部混凝土因降温速率过快而产生裂缝。
（2）根据本工程的具体特点，我们对11月～次年2月浇筑的混凝土表面采用了保温板和保温膜进行保温。坝体上游面采用内贴双层气垫保温膜保温，在混凝土浇筑前，将薄膜附贴于模板上即可。坝体下游面考虑到永久表面的美观要求，采用了悬挂聚乙烯发泡保温板保温。保温板厚20mm，导热系数0.0494W/（cm·K）。
6.6通水冷却。
控制混凝土内外温差除了加强混凝土表面保温外，还有一个非常重要的方法就是混凝土内部通水冷却。只有同时做好了这两方面工作，温控目标才更能得以实现。
6.6.1坝体冷却水管布置。
（1）本工程冷却水管选用的是聚乙烯塑料管（PE管），管径32mm，壁厚2mm，其主要性如下：拉伸屈服应力≥20MPa；纵向回缩率≤3%；断裂伸长率为205%；导热系数为0.44W/（cm·K）。PE管在坝体内蛇形布置。
（2）基础约束区内冷却水管按1.5m×1.5m布置，非基础约束区按3.0m×1.5m布置。岸坡坝段及每层接缝拱圈后浇块也按1.5m×1.5m布置，特殊部位根据具体情况作相应调整。一根PE管的布置长度不超过250m。
6.6.2通水冷却。
通水冷却分为初期通水、中期通水和后期通水。
（1）初期通水：初期通水主要目的是“削峰”，及时带出水泥水化热，控制混凝土内部最高温度。初期通水均采用河水，在混凝土浇筑时即进行，通水流量为20L/min，通水时间为15天，视具体温度情况增减，每天换向通水冷却。初期通水效果非常明显，据统计，一般可“削峰”3～5℃。
（2）中期通水：中期通水将混凝土冷却至20～22℃，削减混凝土内外温差，预防产生混凝土表面裂缝，以确保混凝土安全过冬。中期通水也采用河水，流量约为25L/min，每天换向冷却，直至将混凝土冷却至20～22℃为止。对于低温季节浇筑的混凝土，初、中期冷却一次进行。
（3）后期通水：后期通水是将混凝土温度降至封拱温度，以便进行大坝接缝灌浆。后期通水一般采用制冷水或混合水，水温4～8℃，冷却时间1～1.5月。
6.7特殊部位温控。
6.7.12#～5#坝段温控。
（1）2#～5#坝段混凝土原设计采用强度为C25的四级配混凝土，坍落度3～5cm，为了满足胶带机浇筑时的输送要求，混凝土调整为三级配，坍落度5～7cm。由于混凝土级配和坍落度的调整，使得每方混凝土水泥用量约增加了27Kg，混凝土内部温度增高了2℃多，给混凝土温度控制带来了较大难度。在胶带机输送混凝土料的过程中，由于混凝土薄层摊铺，且运距较长，在高温季节特别是6～8月易形成温度“倒灌”，混凝土温升快。
（2）为了保证大坝混凝土质量，防止因内外温差过大而产生温度裂缝，必需控制好混凝土内部最高温度。2#～5#由于采用了胶带机浇筑混凝土，给混凝土温控带来了一定的难度，为此，针对这一特殊情况，专门制定了如下一系列温控措施：A.拌制低温混凝土。B.加快混凝土运输速度，防止温度“倒灌”。C.胶带机加盖遮阳板，防止太阳直射。D.浇筑过程中，在仓面上空喷洒水雾。E.加密布置坝内冷却水管，其层、间距为1.5m×1.2m；并加强初期通水冷却，冷却时间不少于20天。
6.7.2导流底孔等孔口保护。
每年入秋后，将导流底孔、廊道及其它所有孔洞进出口用聚乙烯保温板进行封堵，以防止冷风贯通产生混凝土表面裂缝。浇筑块的棱角和突出部分也进行了保护。
7. 实施效果
坝体混凝土自2003年3月开始浇筑至2005年6月基本结束，历时28个月，历经了2个夏季和2个冬季，在施工过程中严格采取了上述综合防裂措施，取得了很好的效果。大坝于2005年3月下闸蓄水至今已3年，经坝体混凝土全面检查，尚未发现混凝土温度裂缝，这在国内混凝土高薄拱坝中是极少见的。加之本工程所采用的骨料为砂岩，其水泥用量大、导热性能差，且线膨胀系数大，这种骨料混凝土在水电工程中应用较少，经验较缺乏，温控防裂难度大。本工程所采取的温控防裂措施简单经济，而且在这种不利情况下取得了很好的温控效果，可供其它工程参考。
8. 结语
温度控制和防裂是混凝土拱坝施工的重点，也是技术难点，它直接关系到大坝的成败。从藤子沟拱坝温控防裂手段和效果来看，是非常成功的，归纳起来，混凝土温控主要应做好如下几方面的工作。
8.1选用合理的混凝土原材料，改善混凝土的力学、热学性能。
8.2合理安排混凝土施工时段，尽量在低温季节多浇快浇混凝土。
8.3合理分层，严格控制层间间歇时间，坝段间做好统一协调。
8.4控制混凝土浇筑温度。
8.5加强混凝土内部通水冷却和表面保温。
8.6确保混凝土施工质量，提高混凝土抗裂能力。
篇4
1、草莓在种植过程中，随着时间的推移，温度会逐渐降低。当大棚温度低于3度时，草莓就开始停止花芽分化。
2、当大棚温度低于0度时，草莓就会停止生长，出现休眠。当大棚温度继续降低，草莓苗就会出现冻害。大棚草莓冬天最冷的时候，在凌晨三到四点钟。有经验的农户可以观察一下，这时候的温度。当温度低于零下以后，要及时燃烧增温块，这样可以提高大棚内1~2度的温度，防止出现冻害。
（来源：文章屋网 ）
篇5
【关键词】DS18B20；单片机；温度控制；LED显示
在今天手机得到广泛应用，一般手机信号发射机要求工作温度在之间，这也就要求手机信号发射机室内温度得在5-45度之间，我们可以设计一个温度控制电路来控制空调的温度，从而使手机信号发射机正常工作。
一、总体方案
考虑到该温度控制系统功能比较少，由单片机控制即可实现。而89C52单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好，故本系统选择采用89C52单片机。采用单线数字温度传感器DS18B20进行数据采集。DSB18B20S数字温度计提供9到12位温度读数，指示器件的温度信息经过单线接口送入DS18B20送出，因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线和地，读写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，甚至不需要外部电源。
二、系统工作原理
该空调控制系统用到89C52单片机作为系统的CPU进行控制控制，由数字传感器DS18B20进行数据采集，89C52对采集到的数据进行处理，得到各种信号。而这些信号将分别作为LED数码管显示的信号输入和启动空调制冷、制热的输入。同时将利用单片机的其它使能端口实现系统的复位，手动调节和自动调节。
三、系统硬件设计
系统的硬件部分主要可分为温度采集电路，信号处理与控制控制，温度显示电路，温度调节电路，控制指示电路五大部分。
四、系统软件设计
DS18B20通信，其命令序列有3步：初始化、ROM命令（跟随需要交换的数据）和功能命令（跟随需要交换的数据）。
每次访问DS18B20，必须严格遵守这个命令时序，如果出现序列混乱，则单总线则单总线器件不会响应主机。这个准则对于搜索ROM命令和报警搜索命令例外，在执行两者中任何一条命令之后，主机不能执行其后的功能命令，而必须返回至第一步。
（一）初始化
单总线上的所有传输过程都是以初始化开始的，初始化过程由主机发出的复位脉冲和从机响应的应答脉冲组成，应答脉冲使主机知道总线上有从机设备且准备就绪。
（二）ROM命令
在主机检测到应答脉冲后，就可以发出ROM命令。ROM命令与各个从机设备的唯一64位ROM代码相关，允许主机在单总线上连接多个从机设备时，指定操作某个从机设备。ROM命令还允许能够检测到总线上有多少个从机设备及其设备类型，或者有没有设备处于报警状态。
（1）搜索ROM
当系统初始上电时，主机必须找出总线上所有从机设备的ROM代码，这样主机才能够判断出从机的数目和类型。主机通过重复执行搜索ROM循环（搜索ROM命令跟随着位数据交换），以找出总线上所有的从机设备。如果总线只有一个从机设备，则可以采用读ROM命令来替代搜索ROM命令。在每次执行完搜索ROM循环后，主机必须返回至命令序列的第一步：初始化。
（2）读ROM
该命令仅适用于总线上只有一个从机设备，它允许主机直接读出从机的64位ROM代码，而无须执行搜索ROM过程。如果该命令用于多节点，系统则必然发生数据冲突，因为每个从机设备都会响应该命令。
（3）匹配ROM
匹配ROM命令跟随64位ROM代码，从而允许主机访问多节点系统中某个指定的从机设备。仅当从机完全匹配64位ROM代码时，才会响应主机随后发出的功能命令，其他设备将处于等待复位脉冲状态。
（4） 跳跃ROM
主机能够采用该命令同时访问总线上的所有从机设备，而无须发出任何ROM代码信息。
（5） 报警搜索
除那些设置了报警标志的从机响应外，该命令的工作方式完全等同于搜索ROM命令，该命令允许主机设备判断哪些从机设备发生了报警（如最近的测量温度过高或过低等）。同搜索ROM命令一样，在完成报警搜索循环后，主机必须返回至命令序列的第一步。
（三）功能命令
在主机发出ROM命令，以访问某个指定的DS18B20，接着就可以发出DS18B20的某个功能命令。这些命令允许主机写入或读出DS18B20的存储器，启动温度转换以及判断从机的供电方式。
（1） 读RAM存储器
此命令读RAM存储器的内容，开始读字节0，并继续读到第九个字节（CRC）。如果不是所有位置均可读，那么主机可以再任何时候发出一复位命令以中止读操作。
（2）复制RAM存储器
此命令读RAM存储器的内容，开始读字节0，并继续读到第九个字节（CRC）。如果不是所有位置均可读，那么主机可以再任何时候发出一复位命令以中止读操作。
（3）重新调出EERAM
此命令把存储在EERAM中TH、TL、CONF的值重新调至RAM存储器。这种重新调出的操作在对DS18B20上电时也自动发生，因此只要器件一接电，暂存存储器内就有有效的数据可供使用。
（4） 读电源
在此命令送至DS18B20之后最先发出的读数据时间片，器件都会给其电源方式的信号：0=强上拉电阻供电；1=电源供电。
（5）写RAM存储器
写数据到RAM存储器，地址为第2、第3、第4字节（TH、TL、CONF）。
（6）温度变换
此命令开始温度变换，不需要另外的数据。温度变换将被执行，接着DS18B20便保持在空闲状态。
五、调试结果
从实物图可以看出，温度控制器能正常显示温度值，当超出18-26℃这个温度范围时输出启动制冷或电暖设备信号。
六、结论
基于DS18B2O的数字温度计在实际应用中取得了良好的效果，提高了温度采集系统的可靠性，且硬件电路简单、工作稳定、可靠，体积小巧、线路简单、成本低、应用灵活、测温精度和的实现转换速度足以保证大多数测温系统工作的要求。
参考文献：
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[4]彭国贤.数码显示 [M].北京：电子工业出版社，1993.
篇6
关键词：单片机、温度传感器、模/数转换器
一、单片机温度控制系统的组成及工作原理
在工业生产和日常生活中，对温度控制系统的要求，主要是保证温度在一定温度范围内变化，稳定性好，不振荡，对系统的快速性要求不高。以下简单分析了单片机温度控制系统设计过程及实现方法。现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号，经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器，信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送单片机，单片机根据输入的温度控制范围通过继电器控制加热设备完成温度的控制。本系统的测温范围为0℃～99℃，启动单片机温度控制系统后首先按下第一个按键开始最低温度的设置，这时数码管显示温度数值，每隔一秒温度数值增加一度，当满足用户温度设置最低值时再按一下第一个按键完成最低温度的设置，依次类推通过第二个按键完成最高温度的设置。然后温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。
二、温度检测的设计
系统测温采用AD590温度传感器，AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：
1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数；即：，式中：Ir—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T—热力学温度，单位为K。
2、AD590的测温范围为-55℃～+150℃；
3、AD590的电源电压范围为4V～30V；
4、输出电阻为710MW；
5、精度高。
AD590温度传感器输出信号经放大电路放大10倍，再送入模/数转换器ADC0804，转换后送单片机。根据AD590温度传感器特性以及放大10倍后的电压值与现场温度的比较发现，实际温度转换后送入单片机的值与按键输入数值之间有一定的差值，模/数转换器送入单片机的数值是按键输入值得2.5倍。由于单片机不能进行小数乘法运算，所以先对按键输入进行乘5，然后根据运算结果及程序状态字的状态再进行循环右移一位，如果溢出标志位为低电平时直接对累加器进行一次带进位循环右移，如果溢出标志位为高电平时，先对进位标准位CY位置为高电平，然后再进行一次带进位循环右移，通过上述操作使按键输入的温度值与模/数转换器送入单片机的温度值相统一。
三、具体电路连接如图所示
四、软件编程
单片机温度控制系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能实现对温度的控制，需要给单片机编写程序，下面给出了温度控制系统的编程方法。
ORG00H
START：ANLP1，#00H；显示00
JBP3.4，$；T0=0？有键按下？
CALLDELAY1；消除抖动
JNBP3.4，$；T0=1？放下？
MOVR0，#00；计温指针初值
L1：MOVA，R0；计温指针载入ACC
MOVP1，A；输出至P1显示
MOVR5，#10；延时1秒
A1：MOVR6，#200
D1：MOVR7，#248；0.5毫秒
JNBP3.4，L2；第2次按下T0？
DJNZR7，$
DJNZR6，D1
DJNZR5，A1
INCA
DAA
MOVR0,A
JMPL1
L2：CALLDELAY1；第2次按消除抖动
JBP3.4，L3；放开了没？是则
；跳至L3停止
JMPL2
L3:MOVA，R0
CALLCHANGE
MOV31H,A；下限温度存入31H
JBP3.5，$；T1=0？有键按下？
CALLDELAY1；消除抖动
JNBP3.5，$；T1=1？放开？
MOVR0，#00；计温指针初值
L4：MOVA，RO；计温指针载入ACC
MOVP1，A；显示00
MOVR5，#10；延时1秒
A2：MOVR6，#200
D2：MOVR7，#248；0.5毫秒
JNBP3.5，L5；第二次按下T1？DJNZR7，$
DJNZR6，D2
DJNZR5,A2
ADDA,#01H
DAA
MOVR0,A
JMPL4
L5:CALLDELAY1；第2次按消除抖动
JBP3.5，L6；放开了？是则跳至L6
JMPL5
L6：MOVA，RO；
CALLCHANGE
MOV30H，A；上限温度存入30H
DELAY1：MOVR6，#60；30毫秒
D3：MOVR7，#248
DJNZR7，$
DJNZR6，D3
RET
CHANGE：MOVB，#5
MULAB
JNOD4
SETBC
D4：RRCA
RET
MOV32H，#0FFH；32H旧温度寄存
；器初值
AAA：MOVX@R0，A；使BUS为高阻抗
；并令ADC0804开始转换
WAIT：JBP2.0，ADC；检测转换完成否
JMPWAIT
ADC：MOVXA，@RO；将转换好的值送入
；累加器
MOV33H，A；将现在温度值存入33H
CLRC；C=0
SUBBA，32H
JCTDOWN；C=0取入值较大，表示
；温度上升，C=1表示下降
TUP：MOVA，33H；将现在温度值存入A
CLRC
SUBBA，30H；与上限温度作比较
JCLOOP；C=1时表示比上限小须
；加热，C=0表示比上限大，停止加热
SETBP2.1
JMPLOOP
TDOWN：MOVA，33H；将现在温度值存入A
CLRC
SUBBA，31H；与下限温度作比较
JNCLOOP；C=1时表示比下限小，须
；加热，C=0表示比下限大
CLRP2.1；令P2.1动作
LOOP：MOV32H，33H
CLRA
MOVR4，#0FFH；延时
DJNZR4，$
JMPAAA
END
五、结语：
本文给出了用单片机在0℃～99℃之间，通过用户设置温度上限、下限值来实现一定范围内温度的控制；给出了温度控制系统的硬件连接电路以及软件程序，此系统温度控制只是单片机广泛应用于各行各业中的一例，相信通过大家的聪明才智和努力，一定会使单片机的应用更加广泛化。
参考文献：
篇7
【关键词】PCR；温度控制系统；pt100
1.引言
聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，简称PCR），又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。PCR技术应用非常广泛，广泛应用在生命科学研究、生化分析、临床诊断、药物分析、法医鉴定和疫情快速检验等各个领域。
温度控制系统的主要任务就是让样品内基因在腔体内进行高温变性（T1）、低温退火（T2）和适温延伸（T3）三个温度阶段的反复循环，使样品内基因完成增殖。温控系统升降温工作循环曲线如图1所示。
目前，PCR检测仪的变温方式主要有两种，分别是变温铝块及变温气流。其优缺点为变温铝块方式应用比较广泛，升降温速率比变温水浴要快，但因PCR管与铝块不可能完全贴使之温度均匀性较差。半导体制冷片变温结构简单，只需向半导体制冷片通电即可加热，改变电压极性即可制冷，所以变温速度较快，但是半导体制冷片容易损坏。变温气流方式，即采用电热丝进行加热，吹入冷空气进行制冷。通过调节功率输出的占空比，就可以调节温度的大小，从而可以实现对温度的升温、降温和恒温的自动控制。另一方面，由于传递热量的介质为空气，空气可以和样品之间实现无缝接触，从而样品溶液的吸热和散热的速度就会很快。
本研究设计并实现了一套适用于实时PCR仪的温度控制系统。系统采用变温气流的方式进行加热，使用常规PID算法进行温度控制。升降温速度极快，实时性强、升降温周期短，为研制商品化的实时定量PCR仪奠定了基础。
2.系统结构
温度控制系统的机械结构主体是一个风腔，采用电热丝加热，冷空气制冷。风腔设有进风口和出风口，风门由步进电机控制，可以任意控制风门的旋转角度，从而达到通过风门改变腔体内的空气流动特性，主要作用是让冷空气进入腔体，热空气从腔体流出，带走热量，达到制冷的作用。腔体内部安装有横流风机，用于加快腔体内部的空气流动，在加热时保持腔体内部空气温度的均匀，在制冷时加快空气流动达到腔体快速降温。腔体上设有装样品的盖口，用于放置样品。腔体内部结构示意图如图2所示。
温控控制系统的硬件执行部件主要包括一个横流风机、两个步进电机、两个霍尔信号传感器、温度采集模块以及加热与制冷模块。图3是整个温度控制系统的具体组成框图。
温度控制包括制冷模块和加热模块，制冷模块主要包括两个风门、一个风机。两个风门分为进风门和出风门，由步进电机控制。风机的主要作用是加快内腔空气流动，保持内腔温度均匀一致，而在降温过程中吹动从风门进入的冷空气，并将风腔内的热空气吹出，达到空气制冷效果。随着冷空气的不断进入，热空气的不断流出，样品温度会不断降低。加热模块主要包括加热装置和加热控制电路两部分。本温控系统采用变温空气加热方式，加热装置选用的电热丝的方式进行加热，而加热控制部分主要是对电热丝的通断控制，从而实现对加热量的控制。
对电热丝加热功率的控制采用PWM控制技术。图4是PWM控制示意图，ON是一个脉冲周期内高电平持续时间，假设当单片机的I/O口为高电平时加热模块工作，则该PWM的占空比=ON/脉冲周期。一般情况下加热的周期都是固定的，所以ON的大小直接决定了PWM占空比的大小，进而影响加热器的功率。而通过模糊PID运算可以得到控制量u（k）的值，并把u（k）的值转化为百分比，然后乘以周期时间，则可以得到ON值，从而得到该周期内加热模块工作的时间，实现对温度的有效控制。
温度采集模块主要由温度传感器、温度变送器、A/D数据采集三大部分组成。由于本温控系统控温范围在50℃～100℃，属于中低温测温范围，且对温度测量精度有较高的要求。基于热电阻式温度传感器的测量精度比热电偶式高，且线性度比热敏电阻式好，故选用热电阻式温度传感器。因热电阻中铂热电阻的测量精度最高，故选用pt100作为本温控系统的温度传感器。
pt100的电阻值随温度的变化而变化，其线性度虽然相对于其他传感器较好，但仍为非线性，需要对其校正，并且需要将pt100的阻值变化转变为电流信号或电压信号，方便进行A/D数据采集。本系统采用温度变送器进行电阻信号到电流信号的转变，并校正pt100的阻值与温度的非线性关系，使得采集回来的温度数据与实际更相符。
温度传感器出来的电流信号经过采样电阻转换为模拟电压信号，再通过A/D转换成数字信号。下位机控制芯片自带8路A/D转换通道，可以将温度变送器的输出信号直接接到下位机上，由下位机上单片机的A/D转换为数字信号，大大简化了系统构成。
经过A/D采集到的温度信号在一恒定温度下会有一定的波动，这是由于干扰所引起的，所以需要对A/D采集到的信号进行数字滤波处理。因为A/D的速度可以达到25万次/秒，可通过多次测量，再取平均值的方法对其滤波。本系统采用对其进行100次A/D采样，去掉最大值和最小值，再取其平均值，将之作为采样的结果。将采样结果通过串口通信传送到上位机，上位机将采样结果实时显示，并绘制实时温度曲线图。温度采集模块组成如图5所示。
3.软件设计
温度控制系统的主要任务就是实现对风腔内温度的控制，主要通过温控算法控温以及向上位机发送实时采集的温度值。为了提高升降温速度，所以在温度相差较大时，不进行PID控温，只有当温差较小时，才进行PID控温，使温度趋于平稳。上位机传送给下位机的是恒温温度、恒温时间以及变温时间三个参数。恒温温度为三个恒温温度段的温度值，恒温时间为三个恒温温度段的恒温持续时间，变温时间为升温和降温的持续时间。下位机根据上位机传送的三个参数，将温度控制分为三个阶段，分别为升温阶段，降温阶段和恒温阶段。图6为升温阶段的控制流程图，定时时间由上位机所发送的升温时间参数确定，ΔT1为设定的温度正偏差，此值一般为正的，因为这时测量的温度会比设定的温度低。因为开升温时，加热是处于全功率状态的，为了确保温度出现超调，需要提前对其关闭，通过设定温度正偏差实现。所以当温度小于温度正偏差时，关升温，停止加热，进入恒温阶段。
图7是降温阶段的控制流程图，定时时间由上位机所发送的降温时间参数确定，图4.10中，ΔT2为设定的温度偏差，此值一般为负的，因为这时测量的温度会比设定的温度高。
开降温时，将进、出风门完全打开，在每次开降温前判断风门是否打开。若风门处于打开状态则保持打开状态，若处于关闭状态则执行打开动作。开升温与之一致。
如图8，在恒温阶段的定时时间由恒温持续时间决定，恒温阶段是温度偏差比较小，这时，使用PID算法控制加热的功率，使温度处于稳定状态。
4.结束语
对温度控制系统的软硬件进行了设计与调试，达到了设计要求。升温速率可达到8℃/s，降温速率可达到10℃/s。极大的提高了温控系统的升降温速率。
参考文献
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篇8
关键词:预制箱梁；混凝土；温度控制
中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号：
前言
结合某工程案例，通过对箱梁预制混凝土温度测量点的布设及记录，把握温度变化规律，对温度进行优化控制。通过本次研究，进一步提升预制箱梁的安全性及耐久性，具有重要现实意义。
一、工程概述
某桥梁建设项目位置属季风气候降水量多集中在6～8月，大风多集中在3～4月。年平均温度在13．1-13．5℃，极端最高气温为41．9℃，极端最低气温为-l7℃，最冷月平均气温在-4．6℃，土壤最大冻结深度0．8m。
图1梁场平面布置
二、箱梁预制养护过程中的温度控制
选用HNT-D大体积混凝土温度测试仪，主机与测温线连接构成测温系统，可根据现场需要和测温点数量灵活配置。
主机为便携式仪表，设有电源开关、设置面板、24路通道、插座和液晶显示屏，可数字显示被测温度值，并有夜间测温读数照明功能。可同时测量24路温度数据，并配有无线接收器，可实现数据无线传输。预埋式测温线由插头、导线和测温头 (Ф30mm×5mm的金属管，管内前端封装DS18B20温度传感器)制成，适宜测量混凝土内部温度。每支测温线可测一点温度，在施工中可任意布置测温点。
为精确测量养护过程中梁体各部位温度情况，适时调整蒸汽量，保证梁体温差符合技术条件要求。每孔箱梁共设11个测温点：1～6点测混凝土芯部温度，7，8点测混凝土表面温度，9点测箱内温度，10点测箱外温度，11点测环境温度。具体如下：①1，2点。向北方向距离端部1500mm截面腹板中芯部左右各一处；②3，4点向南方向距离端部1500mm截面腹板中芯部左右各一处；③5，6点1／2截面腹板中芯部左右各一处；④7，8点 1／4和3／4截面翼缘表层各一处；⑤9点 箱内；⑥10点翼缘下棚内；011点 棚外。现场采用计算机无线测温系统，每5min采集一次所有测量点温度，每半小时记录一次。从箱梁浇筑完毕后开始，达到拆模要求时停止。
3数据收集
箱梁浇筑完毕后，开始对布置点进行测温监控，采取计算机无线接收实时监控与现场监控相结合。做好测温记录，现场随时采取应对措施，最终形成温度变化曲线，曲线上可以读取混凝土芯部、混凝土表面、箱内、箱外、环境等温度，以及它们之间的温差等，监测养护情况。
选取梁场生产的部分典型预制箱梁作为研究对象，相关基本资料如表1所示，箱梁上各监控点温度变化曲线如图2所示，该梁预制场地其他箱梁温度变化规律与其基本相似。
表1 选取的预制箱梁基本资料
三、结果分析
从图2可以得到如下规律：混凝土浇筑完成，静停4～6h后，混凝土开始升温；混凝土芯部温度在浇筑完成后12～33h达到峰值。夏季较早，峰值在60～65℃；冬季较晚，峰值在50～60℃；混凝土表面温度随芯部温度变化，并且低于芯部温度0～15℃；箱内温度低于混凝土表面温度；箱外温度低于箱内温度，受蒸汽温度与环境温度影响；混凝土升温阶段较为急剧，降温阶段较为缓慢，降温速率远低于升温速率。
四、混凝土养护
为保证已浇筑混凝土在规定龄期内达到设计强度，并防止产生收缩裂缝，必须做好养护工作。养护期间应加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少混凝土表面暴露时间，及时对混凝土进行包裹，确保裹覆层不透水，本梁场采用篷布进行覆盖，防止表面水分蒸发。梁体混凝土养护分为蒸汽养护、自然养护两个阶段。
（一）蒸汽养护
梁场蒸汽养护采用养护棚封闭、恒温保湿机供蒸汽的养护方法。梁体混凝土灌注完毕，抹面完成后，立即覆盖养护罩，整个过程控制在静停时间内。
每片箱梁设专门温度监控人员，根据测温系统测得的数据，及时调整蒸汽控制阀门以调整温度的升降来保证整个蒸汽养护过程的温度控制符合规范要求。在蒸汽养护阶段，蒸汽温度应随混凝土温 度的过快升高而下降、随着混凝土温度的过快下降 而升高；夏季降低蒸汽温度，气温较高时采用篷布覆盖自然养护，冬季加强蒸汽温度；从而保证混凝土夏季不会超过警戒温度，冬季不会因为温度过低而影响箱梁的强度提升。
（二）自然养护
本梁场自然养护采用覆盖洒水的方法，利用平均气温高于5℃的自然条件下，用土工布对混凝土表面加以覆盖并洒水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用所需要的适当温度和湿度条件。在环境温度高于5℃时，保证梁体不致开裂的情况下，采用洒水养护；当箱梁混凝土灌注完毕，在顶板顶部覆盖土工布，初凝后，对桥面进行洒水养护；梁体养护用水与拌制梁体混凝土用水相同；洒水次数以混凝土表面湿润状态为度。白天1～2h一次，晚上4h一次。
混凝土终凝后持续保湿养护时间应符合《客运专线缺陷隧道工程施工质量验收暂行标准》中表7．4．16规定。另外，还需满足拆模后持续养护时间≥14d的规定。在冬季和炎热季节混凝土拆模后，若骤然降温，则采取保温(冬季)隔热(夏季)措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。当环境温度
五、箱梁混凝土裂缝控制方法
混凝土裂缝产生的原因比较复杂，有时同一处裂缝可能由多种因素同时造成。除去原材料与施工工艺造成的影响，养护不当也是造成裂缝产生的重要原因，采用有效的养护措施加以预防，可有效防止因养护不当造成的裂缝。养护时减少裂缝出现的理想条件为：温度尽可能低、湿度尽可能大、养护时间尽可能长。
养护不当的原因及措施：①缺水引起裂缝 通过测温系统监控混凝土芯部温度，温度不宜超过65℃。如温度超过65℃，在不影响工期的前提下，而且在规范允许的情况下，养护环境尽量向理想条件靠近。浇筑完毕后，覆盖塑料薄膜。夏季可以采用棚内自然养护。防止水分散失过快，导致棚内蒸汽不足，混凝土严重缺水，产生裂缝。②温差引起裂缝 混凝土人模温度过高，导致前期混凝土芯部温度由于水化热而产生的热量过大，混凝土芯部与表层、表层与箱内的温差过大，易产生裂缝。降低混凝土的人模温度，降低水化热。养护期间实时监控混凝土芯部与表层、表层与箱内的温差，使其不超过15℃，如超过15℃，注意通风散热，防止混凝土出现裂缝。③拆模温度控制不当引起裂缝拆模时未采取措施保证梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不超过15℃，从而产生裂缝。应监控各部位温度，混凝土强度满足拆模后，注意通风散热，只有当温度降到符合规定时才允许拆模。
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关键词：高性能混凝土；温度控制；郑西铁路客运专线
中图分类号：TU528
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2009)03-0060-02
在传统的混凝土施工工艺中，往往只重视特殊季节的温度问题，而忽略混凝土施工全过程中的温度控制问题。混凝土由于受温度等特定环境和使用条件的影响，混凝土易出现裂缝、钢筋锈蚀等耐久性不良的通病，导致构造物局部过早损坏，从而危及构造物的整体或局部安全，缩短使用年限。因此，进行混凝土施工中的温度控制十分重要。
温度测量的方法。测量大气(环境)温度时将温度计放在通风、荫蔽、离地面1.5m高度处的百叶箱内测量。测量暖棚内温度时将温度计放置在离地面50cm处，且在保温措施最薄弱的部位，最少测四个测点。测量水、砂、石、混凝土温度时，温度计应采取与外界气温隔离措施，并留置在被测物中3min以上再读温度值。测量室外、棚内温度时要避开热源静停3min以上再读温度值。
一、夏季混凝土施工的温度控制
1．在炎热气候条件下，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30℃。宜尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天，也不宜在早上浇筑以免气温升到最高时加剧混凝土内部温升。
2．在炎热季节搅拌混凝土时，尽量采用温度低的混凝土和水化热低的水泥，同时要降低混凝土拌合料的温度。宜将混凝土原材料进行遮盖，避免日光直接爆晒，并用冷却水搅拌混凝土，或采用冷却骨料、搅拌时加冰雪等方法降低入仓温度，以降低混凝土搅拌温度。
3．夏期施工时，对与混凝土接触的模板、钢筋等，在混凝土浇筑前采取先围护一层蓬布的保温措施，使其温度控制在5～30℃范围内。高温时在蓬布上喷洒和浇灌冷却水，使其温度冷却至30℃以下。由于夏季温度高，水泥水化反应加快，混凝土凝结较快，施工操作时间变短，容易因捣固不良造成蜂窝、麻面等质量问题。
二、冬期混凝土施工的温度控制
1．当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬期施工处理。混凝土的入模温度不应低于5℃，混凝土拌和物的出罐时温度不得低于10℃。当环境温度低于5℃时，禁止对混凝土表面进行洒水养护。此时，可在混凝土表面喷涂养护液，并采取适当保温措施。
2．在遇气温骤降的天气或寒冷季节浇筑大体积混凝土后，应注意覆盖保温、加强养护。防止混凝土产生过大的温差压力。
3．拌制混凝土的各项材料的温度，应满足混凝土拌和物搅拌合成后所需要的温度。当原材料原有温度不能满足需要时。应首先考虑对拌和用水加热，仍不能满足需要时，再考虑对集料加热。水泥只保温，不得加热。各项材料需要加热的温度应根据计算确定，但不得超过规定。水泥不得与80℃温度的水直接接触。
4．冬期搅拌混凝土时，骨料不得带有冰雪和冻结团块。严格控制混凝土的配合比和坍落度。投料前，应先用热水或蒸汽冲洗搅拌机，投料顺序为骨料、水，搅拌，再加水泥搅拌，时间应较常温时延长50％。
三、特殊施工条件下混凝土施工的温度控制
1．在相对湿度较小、风速较大的环境条件下，可采取场地洒水、喷雾、挡风等措施，或在此时避免浇筑有较大暴露面积的构件。
2．对于严重腐蚀环境下采用大掺量粉煤灰的混凝土结构或构件，在完成规定的养护期限后，如条件许可，在上述养护措施基础上仍应进一步适当延长潮湿养护时间。
3．新浇筑混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质问的温差不得大于15℃。
四、大体积及重要部位混凝土施工的温度控制
1．对于桥梁、隧道或大体积混凝土结构，应在不同季节选择有代表性结构进行试浇筑，并通过测温或计算分析，事先确定施工过程中混凝土温度参数的合理控制值。浇筑重要工程的混凝土时，应定时测定混凝土温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数变化及时调整养护方式。
2．混凝土的入模温度不大于30℃。邻接的新旧混凝土温差不大于15℃。混凝土喷涂的养护剂与混凝土表面温度之差不大于15℃。大体积混凝土入模后30min的最大温升小于20℃，内部最高温度不宜高于65℃。
3．承台等大体积混凝土内可埋设冷却钢管，冷却钢管的数量、设置方式、冷却水的温度及冷却工艺在混凝土正式浇筑前必须进行模拟试验，以确定合理的冷却施工工艺参数。
五、浇筑过程中混凝土的温度控制
1．混凝土的浇筑选择在一天中气温适宜的时候进行，在浇筑过程中尽量减少浇筑层厚度，延长浇筑时间以便加快混凝土散热速度。同时控制每层浇筑高度不超过30cm，这样不但有利于振捣，又可以加快热量散失，能有效避免产生温度裂缝。
2．大体积混凝土可采取覆盖措施，避免混凝土在日光下直接暴晒，也可在混凝土内埋设冷却钢管通水冷却混凝土。浇筑后应立即采取喷雾养生覆盖保温等技术措施，并始终处于湿养护状态，夏季高温季节搭设遮阳棚。养护时间不宜少于28d。
六、拆模过程中混凝土的温度控制
1．混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度应满足规定外，还应考虑拆模时混凝土的温度(由水泥水化热引起)不能过高，以免混凝土接触空气时降温过快而开裂。混凝土内部开始降温以前以及混凝土内部温度最高时不得拆模。
2．在一般情况下，结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃(预应力箱梁和截面较为复杂时，温差大于15℃)时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷季节，若环境温度低于0℃时不宜拆模。在炎热和大风干燥季节，应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。
3．拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃(墩台、梁体芯部混凝土与表层混凝土之间、表层混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差均不得大于15℃)。混凝土内部开始降温前不得拆模。
4．承台、墩身及现浇梁模板拆除时，为防止因内外温差过大造成混凝土开裂，必须事先对混凝土内部温度与环境温度进行测试，只有当混凝土内部温度与环境温度之差低于15℃时，方可进行模板拆除。
七、养护期间混凝土的温度控制
1．混凝土养护期间，混凝土内部最高温度不宜超过65℃，混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃(墩台、梁体混凝土不宜大于15℃)，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。
2．混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。混凝土养护期间，应重点加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用篷布、塑料布等进行覆盖)，防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面，直至混凝土初凝为止。
3．混凝土的蒸汽养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持环境温度不低于5℃，混凝土灌筑结束4～6h后方可升温，升温速度不得大于10℃/h，恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最高不得大于65℃。恒温养护时间应根据构件脱模强度的要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定，降温速度不得大于10/℃h。
4．蒸汽养护结束后，应及时采取措施，继续对混凝土进行保温保湿自然养护。自然养护时间不得少于相关规定。
5．混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。
6．混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境的气温、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。
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关键词：连续退火炉；温度；控制
对现目前的轧钢企业而言，连续退火炉是连续退火生产线上重要的设备之一，其温度的稳定会直接影响到冷轧带钢的质量、成本以及产量。通过对连续退火炉温度控制系统的研究，能够提升生产率，改善产品质量，节约能源。因此，探讨连续退火炉温度控制系统有着重要的意义。
1连续退火炉温度控制系统
在整个退火炉控制系统中，连续退火炉的加热段以及均热段是其关键所在，同时也是控制的重难点。在加热段，带钢被迅速加热到退火温度，在均热段则保持在退火温度。但无论是加热段，还是均热段，都是选择辐射管加热，让炉内上下穿行的带钢温度能够平整的上升。为了满足加热的平衡性以及均匀性要求，确保加热温度，直接将加热段划分为八个炉区，然后利用八个炉温调节器进行调节，在均热段有两个炉区，利用两个调节器进行调节［1］。虽然加热段与均热段工业不同，但是因为相同的控制系统结构，所以，控制策略也相同。退火炉本身是恒值温度加以控制，利用隔板直接将八个炉区以及均热段两个炉区直接隔开，因为湿度偏移范围较小，所以，其炉区之间的湿度耦合是恒定的。在处理中只需要考虑到设计一个区的温度控制。
1.1系统介绍
对于连续退火炉的炉温控制，其具体的结构见图1所示。图中，ysp表示的是退火炉的炉温设定值；ypv表示的是退火炉炉温实际值；Fa表示的控制流量实际值；Fg表示的是燃料流量实际值。在稳态的时候，连续退火炉的温度控制实质上就是两个并联副回路的串级调节系统。其中，主回路是温度控制回路，副回路为空气流量回路与燃料流量回路的并联。双交叉限幅主要是对系统动态特性加以改善，在一定范围内，让动态过程中的系统空气与燃料都满足最佳值。在炉温控制系统之中，炉温调节器输出，一路是为了成为燃料流量调节器的流量设定值。另外一路则是乘以空燃比，然后作为空气流量调节器的流量设定值。这样一来，带钢规格变化的时候，其需求的温度也会变化，影响系统的有效控制，不过双交叉限幅能够提供相对理想的控制策略，让空燃比始终保持在稳定的最佳值。
1.2模型分析
控制系统的响应特性完全由组成系统的控制器动态特性以及被控对象的特性决定的。退火炉本身属于分布参数系统，其本身存在无穷多个微分容积。一般来说，温度控制回路中的各个时间常数都无法有效辨识，并且各个容积之间，存在彼此的作用，同时，由于时滞的存在，导致回路的性能无法进行准确的估计。但是，容积之间的相互作用会导致各自的容积时间常数有所改变，让大的时间常数进一步增大，小的时间常数进一步减少，其中，较大的能够发挥其主导作用。在控制系统中，连续退火炉的炉温始终保持在完全燃烧的状态下，通过燃气流量的调节来加以控制。就炉膛温度来说，燃气流量增加，炉膛温度上升，将其燃气流量减小，炉膛温度下降。连续退火炉的炉体是由隔热材料与保温材料铸成，炉内温度升高，炉内的气体就可以进行对流传热，炉体在吸收一部分热量之后，就会自行的升高其温度，在这一个过程中，炉体在蓄热，所以，导致炉膛温度变化相对滞后［2］。这一温度控制系统，因为其本身的时变、多参数以及非线性，再加上炉体本身的尺寸较大，质量大，存在一定惯性，因此，炉温变化量针对加热介质的传递函数，可表达为：通过现场的测定，可以获取具体的参数值，将连续退火炉加热段的传递函数具体的表示出来。
2连续退火炉温度控制系统具体分析
2.1硬件配置
自动化电气系统设计包含了生产管理机、基础自动化级以及过程控制级。其中，基础自动化系统主要包含了自动化仪表系统、工艺顺序逻辑控制以及电气传动等。对于自动化系统的协调控制以及完整统一，需要由基础自动化系统与过程控制计算机的相互统一来形成［3］。退火炉温度控制系统的硬件配置如图2所示。
2.2退火炉加热段炉温控制
在炉温控制系统之中，通过过程自动化级，炉温设定值会传送给基础自动化级。对于系统运行温度，炉温回路的控制系统属于定值。但是随着带钢规格的变化，其退火炉的炉温设定值也会出现相应的调整，空气以及燃气的流量也会随之出现改变，进而对燃烧的稳定性造成影响，只有确保空气流量与燃气配比本身的稳定性，才能够做到充分的燃烧。针对输出的空气流量，可以选择PID控制器加以控制，将燃气流量的实际值作为参考进行简单的计算与分析，并且将空气流量的设定值上下波动的幅度控制在计算值范围之内，以确保无论是在过渡情况下，还是在稳态情况下，其空燃比都能够保持良好的稳定性。PI控制器主要是控制燃气流量，一般都不需要微分的作用。如果有微分作用加入，微小的炉温控制器输出变化就会导致控制阀出现大幅度的变化，对控制效果产生影响。控制阀其本身是受到气压信号影响的气开阀，其开度的大小会直接受制于膜头输入压力大小的影响。压差测量变送处于回路之中，其检测是利用孔板前后的燃气压差来进行的，之后再利用伯努利方程，就可以计算燃气的流量值［4］。控制系统能够满足炉内各个段温度值的设定，控制系统的控制阀门开度以及炉内温度的实际值以及设定值之间存在的偏差作为依据，以调节燃料的实际流量，最终确保炉内的实际值能够与设定值之间保持一致。
3结语
随着连续退火炉技术的不断发展，尤其是轧钢企业，对于退火质量尤为重视，但是连续退火炉本身的大滞后性，一直都是国内厂家比较烦心的一个问题。在国内，相对成熟的退火炉模型能够成功得到应用的很少，国产的连续退火炉控制系统依旧选择的是传统的PID控制器，在炉温稳定的前提下，能够达到±3℃的控制精度，但在出现炉况波动时，其系统调节的时间较长，并且带温的波动较大，影响了带钢退火性能的合格率，增加了企业的成本，浪费资源，减少效益。所以，今后还需要注重连续退火炉控制系统的研发，尤其是连续退火炉温度控制系统。
参考文献
[1]窦晓尧.浅析连续退火炉的带钢温度稳定性控制[J].通信电源技术，2016（04）：287-288.
[2]胥平.冷轧连续退火炉温度控制系统设计与研究[J].电子技术与软件工程，2016（09）：137-141.
[3]王琦.浅析连续退火炉的温度控制[J].信息系统工程，2015（08）：113.
