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《昆明理工大学》 2010年
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基于虚拟仪器的热电偶检定与炉温模糊控制研究

梁菲玲  
【摘要】: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。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH811

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