微机控制热电偶检定系统

　　1 问题的提出

　　热电偶是一种利用温差热电效应进行测温的感温元件。它具有结构简单、性能稳定、使用方便、准确可靠、热容量小、动态响应速度快及材料互换性好,与二次仪表配合使用可以远距离传送、显示温度和能实现多点测量, 易于控制等优点。是工业上广泛用于测量温度的一次仪表。

　　传统上用于热电偶的检定装置都沿用手动控温和人工处理数据的方法。这种方法的缺点是:

　　(1) 测温精度低;

　　(2) 恒温慢, 检测时间长, 检测数据存在人为操作误差;

　　(3) 误差数据处理烦琐, 费时费工。

　　随着科学技术的快速发展, 计算机得到广泛的应用, 将微机控制技术引入热电偶的检定代替了大部分检定人员的工作量, 并且具有操作简单、检定数据准确可靠、自动化程度高等优点。

　　2 系统结构原理

　　采用 386 以上微机, 以 7151 计算电压表 ( 或其它 61/2 位的同类装置) 作为模数转换器件,DWK- 702A 精密温度控制装置( 设为定值) 为控温器。由热电偶产生的 mV 信号, 经 7151 计算电压表转换为数字量, 通过接口与微机连接, 微机通过开关量输出板控制自动开关和 DWK- 702A 控制器。如图 1 所示。

　　DWK- 702A 精密温度控制器虽有定值器, 但不能自动检定, 在系统中将其改为定值器(设为定值),通过继电器接点进行转换。

　　系统控温原理如图2 所示。

　　图 2 中, AB 端为定值电压输入端。BC 端为定值器输出端。调节 R1、R2、R3、R4使 J1、J2、J3、J4分别吸合时, BC 端输出不同的值, 用开关量输出板控制 J1、J2、J3、J4通断, 达到控温的目的。

　　3 系统工作程序

　　系统的工作程序分为 3 个部分, 即热电偶检查,热电偶检测(处理), 检定结果打印(如图 3 所示)。

　　(1) 热电偶检查

　　将切换开关依次切换到标准热电偶和被检热电偶, 有 7151 计算电压表读入 mV 值。如果安装有误则转报警程序, 进行故障排除。故障排除后, 7151 电压表对有故障的热电偶重新读入 mV 值, 若符合要求, 微机将切换开关切换到下一只热电偶, 依次检查, 直至全部符合要求。

　　(2) 热电偶的检测

　　首先输入热电偶的计量编号和检定员编号。将切换开关切换到标准热电偶, 根据标准热电偶的 mV值, 显示炉内温度值。当炉内温度进入设定点温度范围内时, 微机控制自动切换开关按以下顺序依次读数:

　　以 2 次标准热电偶毫伏值来判断在整个采样过程中炉内温度的变化是否超过要求。如果符合, 则认为此次采样有效; 若不符合, 则需要重新采样判断。并以 2 次采样的平均值作为真值, 进行数据处理, 以显示被检热电偶是否合格; 然后, 微机控制 DWK-702A 去平衡下一个检定点, 直至检定完所有的检定点, 并把热电偶的检定数据存盘, 以备使用。