热电阻_热电偶_压力表_压力变送器_磁翻板液位计 - 淮安忠和测控仪表有限公司

基于K型熱電偶的電廠爐溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2021-05-27     瀏覽次數(shù):
  溫度測(cè)量是一門應(yīng)用極其廣泛的技術(shù),無論是能源動(dòng)力工程中,還是大規(guī)模集成電路、生物技術(shù)、航天科技等新興技術(shù)領(lǐng)域中,或者是與我們?nèi)粘I钕嚓P(guān)的領(lǐng)域中,發(fā)揮著非常重要的作用。
  中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費(fèi)國。大部分的發(fā)電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐是以煤炭作為主要燃料的,然而傳統(tǒng)的燒煤方式比較落后,許多鍋爐都采用老式的控制方式,這樣就造成了控制加煤炭量的不準(zhǔn)確,造成煤炭的浪費(fèi),還會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染,因此研究鍋爐溫度的監(jiān)測(cè)與控制,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
  電廠爐溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)總控制器,,使用K型熱電偶作為溫度傳感器,運(yùn)用1602液晶顯示屏顯示,整個(gè)系統(tǒng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單功能完善。
  該系統(tǒng)首先運(yùn)用傳感器-K型熱電偶把物理信號(hào)變成電信號(hào),然后把電信號(hào)送入具有信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、冷端補(bǔ)償功能的MAX6675芯片中,芯片再把經(jīng)過處理的信號(hào)變成16位數(shù)字量傳送到單片機(jī)的I/O口中進(jìn)行顯示,完成系統(tǒng)的顯示工作。系統(tǒng)的控制工作也是由單片機(jī)控制,如果鍋爐內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度,單片機(jī)就會(huì)輸出低電平,經(jīng)過三極管驅(qū)動(dòng)繼電器閉合實(shí)現(xiàn)電阻絲對(duì)鍋爐加熱,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐溫度的控制。圖1為該系統(tǒng)的總框圖。

2系統(tǒng)硬件組成
  熱電偶溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由4個(gè)部分組成,分別是:信號(hào)采集模塊、MAX6675模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制及外圍電路、液晶顯示部分。
2.1熱電偶工作原理
  熱電偶是一種感溫元件,它把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)溫的基本原理是2種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過,此時(shí)兩端之間就存在熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。2種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系,制成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0C時(shí)的條件下得到不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第3種金屬材料時(shí),只要該材料2個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)將保持不變,即不受第3種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測(cè)溫時(shí),,可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。
2.2熱電偶冷端補(bǔ)償方案確定
  熱電偶測(cè)量端為熱端,通過導(dǎo)線與測(cè)量電路連接的端稱為熱端,熱電偶在測(cè)量溫度時(shí)要求熱電偶的冷端溫度保持不變,其測(cè)出來的熱電動(dòng)勢(shì)才會(huì)準(zhǔn)確,杯會(huì)影響測(cè)量效果,所以要對(duì)熱電偶的冷端進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
  冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ蟹至⒃骷涠搜a(bǔ)償方案和集成電路溫度補(bǔ)償方案。案-的分立元器件冷端補(bǔ)償方案,溫度補(bǔ)償器件體積大,使用不方便。方案二采用熱電偶冷端補(bǔ)償專用芯片MAX6675,MAX6675溫度轉(zhuǎn)換芯片具有冷端溫度補(bǔ)償以及對(duì)溫度進(jìn)行數(shù)字化測(cè)量2種主要功能,利用內(nèi)置溫度敏感二極管將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償電壓,然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換把補(bǔ)償后的熱電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換為代表溫度的數(shù)字量,然后直接從串行接口輸出測(cè)量結(jié)果。由于第2種方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,芯片體積小,測(cè)量準(zhǔn)確,所以本系.統(tǒng)采用第2種方案進(jìn)行熱電偶的冷端補(bǔ)償。
2.3MAX6675信號(hào)處理電路與單片機(jī)的接口實(shí)現(xiàn)
  MAX6675采用標(biāo)準(zhǔn)的SPI串行外設(shè)總線與單片機(jī)接口,因此它只能作為從設(shè)備即串行接口芯片。SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口,它可以使單片機(jī)與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換數(shù)據(jù)。串行外部時(shí)鐘由p3.5提供,它是單片機(jī)的串行輸出口TXD,對(duì)應(yīng)于SCK的串行時(shí)鐘輸入,片選信號(hào)由p3.6提供,對(duì)應(yīng)于CS,最后由SO口讀取測(cè)量結(jié)果。圖2為MAX6675與STC89C52連接圖。

2.4報(bào)警電路
  圖3為系統(tǒng)的報(bào)警電路圖。

  在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,一般的工作狀態(tài)可以通過指燈或者數(shù)碼顯示來指示,供操作人員參考,了解系統(tǒng)的工作狀態(tài),但是對(duì)于某些緊急狀態(tài),比如系統(tǒng)檢測(cè)到的錯(cuò)誤狀態(tài)等,為了使操作人員不忽視系統(tǒng)出現(xiàn)的錯(cuò)誤,及時(shí)采取措施,還需要某些更容易弓|起別人注意的信號(hào)。通常有3種方法來提示別人系統(tǒng)出現(xiàn)了錯(cuò)誤。第一種是閃光警示,可以提醒人們注意;第二種是鳴音報(bào)警,發(fā)出特定的聲響,作用于人的聽覺器官,易于引起別人的察覺;第三種是語音報(bào)警,它不僅能在系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出語音警報(bào),而且還會(huì)提示出系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤的類型。
  該系統(tǒng)采用的是蜂鳴器報(bào)警,蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器,采用直流電壓供電,作發(fā)生器件,廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。在單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中,蜂鳴器大多用來提示或者報(bào)警,比如按鍵按下、開始工作、工作結(jié)束故障發(fā)生等。常見的蜂鳴器有2個(gè)端子,較長(zhǎng)的是正極,較短的是負(fù)極。蜂鳴器的工作電流一般比較大,但單片機(jī)的I/O口無法直接驅(qū)動(dòng),需要利用放大電路來驅(qū)動(dòng),一般使用三極管放大電流。在本系統(tǒng)中如果單片機(jī)P2.0口輸出低電平時(shí),三極管導(dǎo)通,發(fā)射極的5V電壓就會(huì)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管和蜂鳴器工作。本系統(tǒng)采用的報(bào)警方式為一旦系統(tǒng)達(dá)到報(bào)警要求,發(fā)光二極管閃亮,蜂鳴器鳴叫報(bào)敬。
3結(jié)束語
  本系統(tǒng)選用STC89C52單片機(jī)為核心控制器,以K型熱電偶為傳感器進(jìn)行信號(hào)采集,以MAX6675芯片進(jìn)行采集信號(hào)的處理包括信號(hào)放大,模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,以及冷端補(bǔ)償功能,采集到的信號(hào)直接送給單片機(jī).進(jìn)行溫度的顯示,并由單片機(jī)控制選擇是否報(bào)警。加熱部分由單片機(jī)控制繼電器的通斷,從而控制電路是否給鍋爐加熱,當(dāng)單片機(jī)輸出高電平,繼電器導(dǎo)通,加熱器工作給鍋爐加熱。此項(xiàng)研究的主要結(jié)果是顯示被測(cè)量鍋爐的溫度,并且計(jì)算出系統(tǒng)的平衡熱量。
上一篇:熱電偶傳感器測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用   下一篇:(-100~100)kPa微差壓變送器檢定方法探討
主站蜘蛛池模板: 校园防欺凌|视频一键式报警器|防霸凌报警柱|停车场语音对讲|商铺联网报警|应急广播音柱|居家养老一键通|盾王可视联网运营中心 | 上海网站建设-上海网站制作-网站设计-上海做网站公司-SEO优化推广-咏熠软件 | 喷淋清洗剂,铝合金清洗剂-青岛爱大生环保科技有限公司 | 莫非传媒官网-江西知名的网络营销推广服务平台南昌网络公司,专业网络公关,品牌危机处理,网站SEO优化,微信朋友圈广告,网站建设,南昌莫非文化传媒有限公司 | 南通搬运公司|吊车租赁|大件吊装|设备搬运|工厂搬迁|起重吊装搬运-顺林搬运 | 收银系统_收银机_pos收款机_门店管理系统-客如云 | 拼接屏-大屏液晶拼接屏厂家-上海LED无缝拼接屏—上海素希 | 南京叉车|电瓶叉车|电动叉车|电动堆高车|电动搬运车-南京诺嘉机械 | 生态护坡砖_护坡砖_合肥植草砖-巢湖市华林新型建材有限公司 | 中山四海家具制造有限公司 | 陶瓷颗粒厂家_彩色路面_彩色陶瓷颗粒-山东顺驰道路材料有限公司 陶瓷复合钢管-专业提供江苏陶瓷钢管和陶瓷内衬复合钢管的生产厂家 | 数海经纬官方网站 - 声学智能领域先行者 - 数海经纬(深圳)信息技术有限公司 | 宁波必沃纺织机械有限公司—优质针织电脑横机专业制造商 | 青岛家政网【家政港】青岛家政保姆网络服务平台! | 合肥发斯特精密塑模有限公司专业精密磨具,注塑模具,精密注塑机械零件(加工制造|生产|销售|厂家) 浩通集团 国际货运 物贸一体化 中非经贸 | 油漆颜料砂磨机,油墨水砂磨机,水性涂料砂磨机-常州市奥能达机械设备有限公司 | 专业色素炭黑生产厂家,提供各种用途色素炭黑价格-枣庄鑫源化工 | 湖州搬家公司_档案搬迁_货物运输_钟点搬运价格「湖州蓝天家政综合服务有限公司」 | 上海栋彤物流有限公司-可信赖的物流服务提供商 | 全自动码垛机|码垛机器人|高位码垛机械手|拆垛机|缠绕机|山东腾阳智能装备有限公司 | 柯赛德斯-加美润滑油-专业做汽车工业润滑油品牌加盟代理 | 合肥环氧地坪-合肥固化地坪施工-安徽地宽建筑装饰工程有限公司 | 数控落地镗铣床_数控刨台式镗铣床_数控龙门加工中心-青岛辉腾机械设备有限公司 | 铜陵耐火砖|铜陵耐火浇注料|铜陵耐火材料|铜陵市金钟物资经营部【官网】 | 微EAM - EHS安全管理系统-设备管理系统-设备全生命周期管理软件-HSE安全管理软件 | 自动缠绕机_帝虎包装设备(上海)有限公司_缠绕包装机 | 精品中文字幕在线观看,粉嫩av一区二区三区,最近中文字幕在线看免费视频,亚洲高清在线观看,日本一区二区视频手机免费看,国产黄色小视频,亚洲高清免费视频,国产精品一区二区欧美视频,亚洲人免费视频,亚洲视频在线观看免费,国产免费高清综合视频,中文字幕永久在线 | 扬州市德友线缆有限公司-业从事高端特种线缆研发、制造、销售与服务。 | 停车场收费管理系统,通道闸系统,门禁系统,东莞停车场收费管理系统,东莞通道闸系统,-东莞市骄阳交通设备有限公司 | 郑州腾飞建设工程集团有限公司| 印刷包装网_印刷包装_机械设备_行业动态_展会信息 | 浙江日新电气有限公司 | 移动CRM软件_SaaS CRM_crm管理软件系统_crm客户关系管理系统_销售管理软件-上海企能软件科技有限公司 | 培训桌-培训椅-会议椅-洽谈桌-培训桌椅生产厂家-【鼎优家具】 | 辽宁正业集团云顶钢结构有限公司_葫芦岛云顶钢结构_葫芦岛轻钢彩板_葫芦岛钢结构工程 | 模具配件加工厂|东莞模具配件加工|模具配件加工厂|精密塑胶模具配件|东莞市优迪精密模具制品有限公司 | 景德镇市奥群包装材料有限公司| 联塑管代理,联塑管厂家批发,中财管总代理,康泰管代理,康泰管厂家批发-邯郸市中枢贸易有限公司 | 立式/卧式/暖气/管道泵,管道离心泵选型,管道增压泵型号 - 安平鼎千泵业制造厂 | 无尘车间_洁净车间_净化车间_洁净室工程一站式净化服务商-深圳市美克威尔环境科技有限公司 | 室内儿童乐园定制_淘气堡订做_蹦床公园订制厂家-乐奇多 |