采用石墨纖維熱電偶的遠程高溫連續(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、強磁及強腐蝕性元素等等。在這特別惡劣的環(huán)境中，如何快速、準確、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)測量也是當今測溫領(lǐng)域亟待解決的一個難題。 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、抗干擾能力強的遠程高溫監(jiān)控系統(tǒng)，這也是本課題所要解決的另一個問題。 本文介紹的基于石墨纖維熱電偶的遠程高溫連續(xù)測量系統(tǒng)以AT89C52單片機為下位機的核心，以新型非標準化非金屬石墨纖維熱電偶作為現(xiàn)場終端的溫度傳感器，上位機通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與下位機的通訊，同時在系統(tǒng)設(shè)計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)定和兼容性強等特點，并且很好的解決了非標準化熱電偶的互換性問題，使非標準石墨纖維熱電偶的實際應(yīng)用成為可能，這也是本文的一個鮮明的特點。 本文主要從系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和抗干擾問題等幾個方面作了詳細介紹，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，本文詳細介紹了如何根據(jù)實際測溫要求和非標準化非金屬石墨纖維熱電偶的特點進行系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計，并且解決了熱電偶測溫過程中冷端自動補償、系

4、統(tǒng)自動校零、熱電偶熱電特性的非線性曲線擬合和非標準熱電偶的互換性問題，并進一步介紹了下位機數(shù)據(jù)采集、遠程通訊和上位機實時的溫度數(shù)據(jù)的顯示、存儲和分析功能的實現(xiàn)；最后，對系統(tǒng)的實際測溫性能進行了分析。 本課題針對高溫連續(xù)監(jiān)測的實際要求、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行高溫連續(xù)測量的研究方案，并針對其特殊性進行了研究與開發(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)