采用石墨纖維熱電偶的遠(yuǎn)程高溫連續(xù)測量系統(tǒng)研究.pdf

1、在冶金行業(yè)，溫度是一個(gè)很重要的參數(shù)，它直接影響金屬熔煉的質(zhì)量，為了能更好地控制熔煉質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)熔體溫度的連續(xù)測量是非常必要的。而且，冶煉行業(yè)熔體的測溫工作環(huán)境非常惡劣：熔體高溫、高壓電弧、強(qiáng)磁及強(qiáng)腐蝕性元素等等。在這特別惡劣的環(huán)境中，如何快速、準(zhǔn)確、連續(xù)地測量熔體溫度是我們所要解決的首要問題，高溫連續(xù)測量也是當(dāng)今測溫領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)難題。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化領(lǐng)域也發(fā)生了深刻變革，并逐漸形成了網(wǎng)絡(luò)化、全開放、

2、全分布的自動(dòng)控制體系結(jié)構(gòu)。為順應(yīng)這一發(fā)展趨勢，特別是在冶金行業(yè)自動(dòng)化，必須開發(fā)與其惡劣環(huán)境相匹配的精度高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)的遠(yuǎn)程高溫監(jiān)控系統(tǒng)，這也是本課題所要解決的另一個(gè)問題。 本文介紹的基于石墨纖維熱電偶的遠(yuǎn)程高溫連續(xù)測量系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為下位機(jī)的核心，以新型非標(biāo)準(zhǔn)化非金屬石墨纖維熱電偶作為現(xiàn)場終端的溫度傳感器，上位機(jī)通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的通訊，同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮了抗干擾和EMC(電磁兼容)問題。本系統(tǒng)

3、具有操作簡單、性能穩(wěn)定和兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且很好的解決了非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶的互換性問題，使非標(biāo)準(zhǔn)石墨纖維熱電偶的實(shí)際應(yīng)用成為可能，這也是本文的一個(gè)鮮明的特點(diǎn)。 本文主要從系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和抗干擾問題等幾個(gè)方面作了詳細(xì)介紹，其主要內(nèi)容為：首先，介紹了國內(nèi)外測溫技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢；其次，本文詳細(xì)介紹了如何根據(jù)實(shí)際測溫要求和非標(biāo)準(zhǔn)化非金屬石墨纖維熱電偶的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)，并且解決了熱電偶測溫過程中冷端自動(dòng)補(bǔ)償、系

4、統(tǒng)自動(dòng)校零、熱電偶熱電特性的非線性曲線擬合和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的互換性問題，并進(jìn)一步介紹了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程通訊和上位機(jī)實(shí)時(shí)的溫度數(shù)據(jù)的顯示、存儲和分析功能的實(shí)現(xiàn)；最后，對系統(tǒng)的實(shí)際測溫性能進(jìn)行了分析。 本課題針對高溫連續(xù)監(jiān)測的實(shí)際要求、應(yīng)用環(huán)境等，提出了以石墨纖維熱電偶作為溫度傳感器進(jìn)行高溫連續(xù)測量的研究方案，并針對其特殊性進(jìn)行了研究與開發(fā)，開發(fā)了配套的硬件及軟件系統(tǒng)，能夠很好地滿足實(shí)際監(jiān)測需要，對于解決高溫惡劣環(huán)境下的溫度連續(xù)監(jiān)