燃?xì)庠罹邫z測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究
作者：楊麗杰1 王啟2 劉彤2 王毅1
來源：1.西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 2.國(guó)家燃?xì)庥镁哔|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心
評(píng)論： 更新日期：2013年05月23日
在程序開始時(shí)將計(jì)算機(jī)串口打開，對(duì)ADAM模塊發(fā)送命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，其中ADAM模塊是通過特殊的約定字符來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，計(jì)算機(jī)通過傳送字符串指令來控制模塊，或由模塊取得信號(hào)M1。整個(gè)的指令流程為：由主控計(jì)算機(jī)送出的指令通過RS232串行通信端口傳送出去，此信號(hào)經(jīng)過RS232-RS485的轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)電平及型態(tài)轉(zhuǎn)換后，在RS485網(wǎng)絡(luò)上傳播；模塊收到屬于自身模塊的指令后，分析控制的動(dòng)作，最后將結(jié)果再傳送至RS485網(wǎng)絡(luò)上來，此信號(hào)再經(jīng)由RS232-RS485模塊的轉(zhuǎn)換后，由計(jì)算機(jī)的RS232串行端口接收進(jìn)來。這樣就完成系統(tǒng)的串行通信，計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，控制整個(gè)檢測(cè)流程，并最后生成測(cè)試記錄，然后關(guān)閉串口，結(jié)束程序。4 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
? ??① 水溫測(cè)量精度高
? ??該自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中采用Ptl00熱電阻作為感溫元件。熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測(cè)元件，它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精度最高，而且線性特性較好。熱電阻本身測(cè)溫的絕對(duì)誤差為|t|)℃，其中|t|為所測(cè)溫度數(shù)值的絕對(duì)值。為了進(jìn)一步提高測(cè)溫的精度，本系統(tǒng)用軟件方法對(duì)其進(jìn)行修正，試驗(yàn)過程中要用到的量為水的終溫與初溫的差值，我們?cè)诮K溫與初溫這兩個(gè)溫度段內(nèi)對(duì)熱電阻進(jìn)行修正，使溫差值達(dá)到更精確的結(jié)果，最大誤差為0.1 ℃，比現(xiàn)在人工測(cè)量精度明顯提高。
? ??② 攪拌器的設(shè)計(jì)合理
? ??該系統(tǒng)的攪拌器由電機(jī)通過減速裝置傳動(dòng)，帶動(dòng)葉輪在水中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使水產(chǎn)生軸向流動(dòng)，進(jìn)而使鍋內(nèi)上下水溫均勻。為了證明該旋轉(zhuǎn)攪拌與現(xiàn)行上下攪拌的攪拌效果相同，我們做了以下試驗(yàn)：在鍋內(nèi)布置3個(gè)深度不同的點(diǎn)(見圖4)，比較這3個(gè)點(diǎn)分別在旋轉(zhuǎn)攪拌與上下攪拌時(shí)，同一時(shí)刻3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度是否相同。
試驗(yàn)表明，在旋轉(zhuǎn)攪拌與上下攪拌兩種不同的攪拌方式下，同一時(shí)刻3個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度值基本一致，兩種攪拌方式都可達(dá)到水溫均勻的目的?？紤]到攪拌器本身的吸熱可能會(huì)對(duì)熱效率帶來一定的影響，因此在設(shè)計(jì)攪拌器時(shí)，選用比熱容盡可能低的材料，使其對(duì)熱效率的影響減到最低。旋轉(zhuǎn)攪拌時(shí)攪拌軸在鍋的軸線位置，為了使溫度傳感器盡量靠近水的中心位置，我們將溫度傳感器斜插入水中(見圖5)，攪拌均勻后鍋內(nèi)各點(diǎn)溫度基本一致，測(cè)溫點(diǎn)位置的微小偏移不會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響。
? ??③ 燃?xì)夂牧繙y(cè)量精確
? ??該系統(tǒng)用ADAM4080模塊對(duì)流量計(jì)輸出的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，流量計(jì)的脈沖當(dāng)量為0.01 L，即每流過0.01 L的燃?xì)饩蜁?huì)發(fā)生1個(gè)脈沖信號(hào)，通過對(duì)脈沖數(shù)的計(jì)量就可以精確地測(cè)量出燃?xì)夂牧?，比人工讀數(shù)測(cè)量精度提高了很多。
5 結(jié)語
??? 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了灶具檢測(cè)的自動(dòng)化，在流量、溫度的測(cè)量監(jiān)控上更為精確，避免了人工檢測(cè)過程中的一些人為因素引起的誤差，提高了檢測(cè)精度。特別是自動(dòng)攪拌裝置的設(shè)計(jì)雖然與人工攪拌方式不盡相同，但達(dá)到的效果相同，且不會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來額外的影響。
??? 在硬件設(shè)計(jì)上，不需要數(shù)據(jù)采集卡和硬件驅(qū)動(dòng)程序，只占用PC機(jī)的一個(gè)串口，占用資源少，對(duì)硬件要求不高，硬件連接方便，擴(kuò)展容易。軟件編制也比較容易掌握。整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試方便，運(yùn)行可靠，值得推廣。
參考文獻(xiàn)：
[1] GB 16410—1996，家用燃?xì)庠罹?span>[S].
[2] ?GB/T 16411—1996，家用燃?xì)庥镁叩耐ㄓ迷囼?yàn)方法[S].
[3] 范逸之，陳立元.Visual Basic與RS-232串行通訊控制[M].北京：清華大學(xué)出版社,2002.
[4] 范逸之.Visual Basic與分布式監(jiān)控系統(tǒng)——Rs-232/485串行通訊[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.
?
