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铝电解熔体高度检测系统的研究

张道勇  
【摘要】: 本文以热力学基本定律为基础,利用金属铝和电解质传热性能的差异,提出了测量铝水平和电解质水平的新方法。本文设计的检测系统包括传感器、单片机系统和上位机数据处理软件等。 传感器采用普通的NiGr-NiSi多点热电偶,分支节点分布在不同的高度,根据节点的升温速率确定节点位于熔体的不同区域。传感器根据测量精度要求共有15个感温点,非均匀分布在同一钢质套管内。 单片机系统以一个真正的在系统可编程全智能数据采集系统—AD公司推出的嵌入式Flash MCU微转换器ADμC812为核心。它共有8KB Flash程序存储器(可通过串口下载程序)、8路12位高精度自校准ADC,实现了100次/秒数据采集。系统可实现数据的运算、存储、显示、发送等功能,并且可根据需要由PC机控制采集热电偶升温过程数据。 为了对测量数据的进一步处理编制了上位机软件,以Visual C++6.0作为开发工具,设计了友好的界面,实现了上传数据的保存、显示等功能。软件采用多线程编程技术,在辅助线程中监视串口,有数据到达时依靠事件驱动,读入数据并向主线程报告。在上位机控制下,硬件系统可采集热电偶的升温曲线数据,并通过串口传送到上位机进行曲线的显示。


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