梁菲玲[1]2009年在《基于虚拟仪器的热电偶检定与炉温模糊控制研究》文中提出在工业生产过程中,热电偶是常用的温度传感器,应用相当广泛。它具有结构简单、制造方便、测温范围广、性能稳定、热惯性小、测量精度高、输出信号便于远传等优点。然而在使用过程中,由于高温、氧化、再结晶、环境腐蚀、污染等,热电偶的热电性会发生变化,当变化超过规定范围时,热电偶测量的温度值就会失真,测温误差变得越来越大。而测量温度值是否准确稳定,是关系工业产品质量提高和稳定的重要因素之一。因此,热电偶作为温度计量器件,不管是新制作的还是使用中的热电偶,都必须按照国家检定规程和校准规范进行定期检定,根据误差大小来决定被检热电偶是否可以继续使用。传统的热电偶检定完全采用手工操作,将被检热电偶与标准热电偶捆扎成一束插入检定炉,使热电偶测量端处于检定炉中心温度最高处,参考端插在同一冰点恒温器内。在检定点附近手动操作直流电位差计和转换开关,分别记录此时标准热电偶和被检热电偶的电压值,最后进行数据处理和计算。这种方法由于完全是手工操作,存在较大的人为误差和延时误差,并且工作效率低,不能满足热电偶检定的技术要求。本课题是基于昆明理工大学热工实验室热电偶检定装置还处于比较落后、完全由人工手动操作的背景下提出的,目的是在实验室现有的条件下,应用先进的虚拟仪器技术,对实验室原有的热电偶检定装置进行自动化改造升级,开发出一套人机界面友好、高效、便捷的热电偶自动检定系统。系统设计结合我校热工实验室硬件条件,软件编程采用了目前应用最为广泛的虚拟仪器图形化编程软件LabVIEW。首先对检定炉炉温进行了模糊控制研究,利用LabVIEW中的模糊控制工具包,自行设计了炉温模糊控制器,对检定炉温度进行了连续自动控制,获得了较好的控温效果。在此基础上,在LabVIEW 8.6开发环境下,开发具有友好人机交互界面的热电偶自动检定与自动控温一体的应用软件,实现自动控温、自动检定、自动数据处理、自动打印检结果。论文最后对检定系统进行了误差分析,并与手动检定实验结果进行了对比分析,验证了系统在软件编制上的正确性。经过多次运行,系统稳定可靠,结果正确,提高了实验室热电偶检定的效率和精度。
仝卫国, 侯立群[2]2004年在《基于虚拟仪器的热电偶自动计量检定系统》文中研究表明热电偶的检定是其使用过程中必不可少的工作环节。自动检定不仅工作效率高,而且可以提高检定准确度。虚拟仪器技术是计算机技术应用于仪器领域的最新成果,以虚拟仪器技术为基础,介绍了热电偶检定系统的新方法,使得热电偶的检定真正实现了自动化,同时,具有数字和图形显示方式,以及分析、打印和数据处理等多种功能,还阐述了系统的硬件结构和软件流程,并在实际应用中得到验证。
张铁锋[3]2006年在《基于虚拟仪器的热电偶自动检定系统》文中指出热电偶是广泛应用于工业和科研领域中的一种测温传感器，它的应用在生产技术和测量科学上曾引起划时代的变革。作为现代检测技术和仪器仪表工业的主要工具，它的准确与否直接关系到制造商与用户的经济利益。为了确保热电偶温度计测温的准确性，不仅在出厂时要对它进行严格检定，而且在随后的使用过程中还要进行周期性检定。 热电偶的检定工作是我国计量法规定的“强制检定”项目之一，由国家质量技术监督局统一管理。随着计算机在各个领域中的发展和广泛应用，标准热电偶检定工作也由过去传统的人工手动操作，发展到现在的计算机自动检定，即采样、控制、处理数据、显示、保存、打印检定记录等整个过程都可由计算机来完成。解决了热电偶手动检定数据计算烦琐、误差较大、检定过程耗费时间长的问题，使标准热电偶整体检测水平得到了相应的提高。目前国内已有几家单位成功研制出标准热电偶的自动检定系统。然而，作为市售产品，该检定系统硬件装置价格昂贵，软件技术保密，尚未在计量器具的检定领域大范围推广应用。而且，随着仪器仪表行业的迅速发展，检测仪器也逐渐呈现小型化、多功能、大信息量、程控化和标准化的发展趋势。 基于上述形势，本论文利用现代计算机控制技术和数据采集技术，以及丰富的软、硬件资源，论述了一种新型的标准热电偶微机自动检定系统的研制方法。系统选用先进的集成数据采集卡和功能强大的LabVIEw虚拟仪器技术，构建了一种新型热电偶自动检定系统。系统界面友好，操作灵活方便，而且可移植性和重用性强，实为计算机技术和现代测控技术相结合的最新产物。
陈磊[4]2016年在《基于虚拟仪器的工作用S型热电偶检定系统的研究》文中提出热电偶作为现场温度测量的主要仪器设备已经被广泛应用于生产企业、科研院所等部门行业,其特性的好坏直接关系到生产过程的控制和产品质量。然而,热电偶在使用中由于测定环境、介质组成、温度和保护绝缘材料的污染以及其它因素,在使用一段时间后,热电特性会发生变化,特别是在高温高压和表面测温的条件下,其影响更为严重。影响热电偶稳定性的因素有很多,对于新生产的热电偶和使用中的热电偶必须按照国家检定规程进行定期有效检定,只有合格的才能继续使用。热电偶检定工作完全由人工操作手动完成,具有原始数据量大、人员劳动强度大、容易出错、检定时间长等特点,而且人工操作会带来不必要的人为因素,有可能导致合格的热电偶最终被检定为不合格。在充分调研和学习某公司自主开发的热电偶的基础上,数据传输采用485总线,温度控制采用继电器控制。这样就会带来数据传输速度较慢,在对炉温控制方面花费时间较长。本课题严格根据《JJG141-2013工作用贵金属热电偶》检定规程,使用图像化编程语言Lab VIEW和计算机控制技术,使用Lab VIEW开发了上位机软件,人机界面友好、高效便捷,经过实际验证,与当地具有检定资质的热电偶检定企业出具的检定证书结果一致,同时系统具有检定时间快、控温精度高的优势,具有较高的实用价值。
黄艳岩[5]2004年在《LabVIEW平台下工业热电偶自动检定系统的研究》文中认为在工业现场，热电偶是一种常用的温度传感器。在使用过程中由于受到测量环境、介质气氛、使用温度以及绝缘材料和保护管材料的玷污等影响，使用一段时间后，其热电特性会发生变化，尤其是在高温、腐蚀性气氛以及特殊工况下，这种影响就更为严重。当热电偶的热电特性变化超过规定的范围时，热电偶指示的温度便会失真，测温误差越来越大。因此，为保证对国际温标ITS90的溯源性，热电偶作为温度计量器件，必须按照国家检定规程和校准规范要求进行定期检定。 早期的工业热电偶检定由人工操作完成，这种方式是凭借操作人员的经验将温度逐个控制到每一个温度检定点，然后尽量将其稳定下来，加以检定。在检定过程中，操作员一方面要记录每一热电偶的数据，另一方面还要进行热电偶的切换。这种方法难以保证稳定时的精度，另外手工操作时间较长，存在着较大的延时误差，同时人为因素太大，因此，难以保证热电偶检定中严格的技术要求。 随着计算机应用的普及和数字式仪表的发展，近十几年来，国内外在实现热电偶分度、检定自动化方面作了不少研究，有了很大发展，并且已经研制出了工业热电偶自动检定系统，解决了现场仪表的自动校准工作。但这些系统在程序的编制上，采用了传统的编程语言，编程耗费的时间比较长，依赖于专业程序员和特定的编程语言。另外，系统一经形成，无法随意更改其相应参数，不能使温度计量工程师对该系统进行修改和更新。希望的情况是：可以让温度计量工程师在原有硬件设备的基础上，自由构建工业热电偶自动检定系统，让温度计量工程师可以成为自动校准系统的设计者、使用者、维护者和更新者。 由于LabVIEW的开放性和图形化编程方式，温度计量工程师只需懂得一些基本编程知识，便可以对计算机测控系统进行设计。因此，本文从温度自动检定系统的国内外研究现状出发，提出了基于LabVIEW平台的工业热电偶自动检定系统。具体的研究内容主要涉及到以下几个方面： 1、分析了热电偶的工作原理、热电偶的检定与分度及检定过程中需要进行的数据处理，为下文的热电偶自动检定提出理论依据。 2、通过对国内工业热电偶自动检定系统的生产开发厂家的大量调研，总结出市场上常用的几种电测仪表，在LabVIEW平台下对这些仪表编制相应的驱动程序，以便使用者可以根据自己的情况选择相应的电测仪表。 3、根据检定规程的相关要求，进行工业热电偶自动检定系统的软件设计，包括数据采集、温度控制、数据处理以及检定结果的保存、打印等功能。 4、在检定炉温度控制方面，运用了传统的PID控制方案以及模糊控制和单神经元自适应PID复合控制方案。文章中详细阐述了这两种控制方案的基本算法，并在LabVIEW平台下对这两种算法进行编程。最后将上述两种方法实施于检定炉的温控系统中，对它们的控温效果进行了比较。 5、利用该系统对一K型热电偶进行检定，通过对实验结果进行分析计算以此来验证软件在数据处理的编制上正确与否。 论文最后对研究成果进行了总结，指出了不足，并对今后的研究做出了展望。
魏锦俊[6]2017年在《热电偶自动检定系统的研发》文中认为随着计算机技术的发展,自动控制技术已经渗透到日常生活和工业生产的各个领域,引领着其它技术交叉融合、群体跃进的趋势。利用计算机技术开展计量检测工作,一方面能够使检定人员从纷繁复杂的计算公式中解脱出来,另一方面可以提高检定工作质量和效率,同时新技术的推广可以满足企业对质量控制的需求,化解企业对计量器具高质量的检测需求与计量检测部门开展检测工作质量效率不高的矛盾。本文针对热电偶检测过程中检测效率低下、操作复杂、检测质量无法保障等问题,开展了热电偶检定系统的研发工作,提出了利用计算机技术、自动控制技术和数字化技术相结合的新型热电偶自动检测模式,给出了多参数数据采集、数据修正、数据存储和报告判定的总体构架;完成了数据实时采集、分析、比对等模块的开发;开发了热电偶自动检定系统;分析了工业廉金属热电偶的不确定度;经实际运行,系统运行稳定,可视化程度较强,操作便捷,可以满足热电偶计量器具检测工作需求。
王喆[7]2016年在《基于国家规程的热电偶自动检定系统的设计与研发》文中研究表明热电偶是一种最为普遍的测温传感器,是接触式测温的主要手段。它在我国被应用在石油化工、钢铁冶金、机械加工、航天等各个领域,同时它也处于国家量值传递的重要位置,它的示值准确性直接关系工业生产和科学研究的质量,以及温度这一重要单位的量值传递。传统的热电偶检定方法是一项较为复杂、繁重的劳动工作,传统的热电偶检定系统需要采用人工手动控温、读数、以及人工进行计算和结果的判定。根据以往的经验,一位熟练的检定员,在8个小时的工作日中最多完成4支热电偶的检定工作,效率极低。而且检定的过程中,炉温往往很难控制到检定规程所要求的水平,人为的读数也有较大的随意性,增大了检定系统的粗大误差。为了提高检定的准确程度,提高工作效率,减少人为误差,实时监控热电偶检定过程,所以建立一套高效准确的热电偶自动检定系统,具有非常重要的社会效益。系统硬件设计的技术指标和软件的功能、工作流程均依据JJG351-1996和JJG141-2013,满足法定计量检定机构的使用要求。系统包含硬件各部件和检定系统软件,其中硬件部分包括热电偶检定炉、炉温控制器、PID调节的温度指示控制仪、数字多用表、扫描开关、计算机和打印机组成,用以测量各类型热电偶300℃以上的示值误差。炉温控制器、热电偶检定炉和零度恒温器提供恒温温场,数字多用表和扫描开关组成数据采集单元,最终汇总到电脑进行处理、显示、保存、打印检定记录和检定证书,从而实现热电偶检定的自动化。热电偶自动检定系统的计算机是控制核心,也是数据处理单元的核心。检定系统的软件部分是检定系统的大脑,它的主要功能有系统参数设置、检定参数的设置、仪器设备通讯的检查、检定过程监控、数据读取、计算、检定结果的判定等。原始记录可以保存,查阅。文章最后通过对两种类型的热电偶的两个完整的检定过程作为验证实验,验证该系统的运行过程、检定效率和数据处理的正确性。以S型工作用贵金属热电偶的测量结果的不确定度评定为例,得出本自动检定系统在各个检定点都小于相应型号热电偶的最大允许误差的模的1/3。证明该自动检定系统的设计合理,测量精度足以满足常规的热电偶的检定工作。
李凯[8]2006年在《PID控制在热电偶检定装置中的应用》文中指出作为现代检测技术和仪表工业的主要工具,热电偶在计量技术中具有广泛的应用。热电偶的检定是我国计量法规定的“强制检定”项目之一,为了确保热电偶的准确性,其不仅在出厂时要进行严格的检验,而且在随后的使用过程中还要进行周期性的检定。随着计算机和自动控制技术的发展和广泛应用,热电偶的检定已由传统的人工检定,发展到采用专用装置自动进行检定的阶段,改善了热电偶手动检定过程中数据计算繁琐、误差大、耗费时间长的问题,提高了热电偶检定水平。目前国内已有几家单位成功研制出热电偶的自动检定系统,然而,由于热电偶检定对实验温场的要求较高,而目前现有的自动检定装置,在检定过程中的温度控制上还存在一定的问题。本课题采用面向对象设计的方法对热电偶检定系统进行分析,并在对PID控制算法和模糊控制算法深入分析的基础上,设计并实现一种适用于工业热电偶检定的虚拟控制器,并应用在新型的热电偶检定系统,使之可以满足热工计量检定部门的实际需求,具有较强的可扩展性和适应性。检定系统的软件采用Microsoft Visual C++ 6.0编写,具有良好的用户界面。
苏建军, 蒙艳玫, 袁海英, 罗赟[9]2004年在《基于虚拟仪器的热电偶自动检定系统研究》文中研究说明介绍利用虚拟仪器构建热电偶自动检定系统的总体结构 ,标定系统的硬件组成及软件设计。该系统能对常用的热电偶进行静态、动态的标定 ,自动实现数据的采集、处理 ,直接给出标定曲线
刘蕾, 董鹤[10]2017年在《热电偶自动计量检定》文中提出观测法是展开科学研究的重要形式,同时也是总结自然科学规律的有效途径。观测法的实现依赖于定量和定性系统,而在信息化时代,仪表仪器是主要的信息获取、转化和显示工具,其准确性直接影响到机械设备的安全稳定,以及设备制造商和使用者的切身利益。其中,热电偶是广泛应用于现代工业、科研、教育等方面的测温传感器,它的出现曾引发了测量技术的重大变革,但随着科技应用的复杂性,提出了自动计量检定的需求。本文结合虚拟仪器技术,针对热电偶检定系统的新方法进行研究,并提出实现自动化的策略。
参考文献：
[1]. 基于虚拟仪器的热电偶检定与炉温模糊控制研究[D]. 梁菲玲. 昆明理工大学. 2009
[2]. 基于虚拟仪器的热电偶自动计量检定系统[J]. 仝卫国, 侯立群. 传感器技术. 2004
[3]. 基于虚拟仪器的热电偶自动检定系统[D]. 张铁锋. 大连理工大学. 2006
[4]. 基于虚拟仪器的工作用S型热电偶检定系统的研究[D]. 陈磊. 昆明理工大学. 2016
[5]. LabVIEW平台下工业热电偶自动检定系统的研究[D]. 黄艳岩. 中国计量科学研究院. 2004
[6]. 热电偶自动检定系统的研发[D]. 魏锦俊. 浙江大学. 2017
[7]. 基于国家规程的热电偶自动检定系统的设计与研发[D]. 王喆. 天津大学. 2016
[8]. PID控制在热电偶检定装置中的应用[D]. 李凯. 西安电子科技大学. 2006
[9]. 基于虚拟仪器的热电偶自动检定系统研究[J]. 苏建军, 蒙艳玫, 袁海英, 罗赟. 现代制造工程. 2004
[10]. 热电偶自动计量检定[J]. 刘蕾, 董鹤. 石化技术. 2017
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