微计算机在热工测量中的应用

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1、计算机在热工测量中的应用计算机在热工测量中的应用1智能仪表智能仪器智能仪器l基本结构l主要功能l典型测量设备智能仪器基本结构智能仪器基本结构微处理器与微型计算机微处理器与微型计算机l微机内置式智能仪器l微机扩展式智能仪器l将单片或多片的微机芯片与仪器有机结合在一起形成的单机，微机在其中起到数据处理及一定的控制作用。单片机单片机 CPURAMROM中断系统中断系统串行口串行口并行口并行口定时计数器定时计数器振荡电路振荡电路 X1 X2 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1智能仪器主要功能智能仪器主要功能l多通道、多参数巡回检测l能够进行数据采集、分析和处理l通信功能l自校准

2、、自诊断、量程自动调整及报警功能A/D转换转换l逐次比较型A/D转换转换l双积分型基本数据处理算法基本数据处理算法l克服随机误差的数字滤波算法l消除系统误差的软件算法 零位误差及增益误差、非线性校正l标度变换典型仪器（典型仪器（1）智能温度测量仪表）智能温度测量仪表l信号调理lA/D转换l温度补偿l人机接口l通信接口典型仪器（典型仪器（1）智能温度测量仪表）智能温度测量仪表l信号调理信号放大、滤波lA/D转换l温度补偿l人机接口l通信接口典型仪器（典型仪器（2）智能流量测量仪表）智能流量测量仪表l压差信号测量典型仪器（典型仪器（2）智能流量测量仪表）智能流量测量仪表l绝对压力测量典型仪器（典型

3、仪器（2）智能流量测量仪表）智能流量测量仪表l温度信号测量典型仪器（典型仪器（2）智能流量测量仪表）智能流量测量仪表l单片机及A/D转换芯片l键盘输入与显示输出l时钟及通信典型仪器（典型仪器（3）热量表）热量表典型仪器（典型仪器（3）热量表）热量表典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l测量信号温度：热电阻、热敏电阻流量：压力：半导体压力传感信号湿度：湿敏电阻典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l数据采集典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l温度信号输入典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l

4、标准信号输入典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l信号放大典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表lA/D转换典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l输出控制固态继电器可控硅控制声光报警典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l系统工作流程及软件结构典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l按键识别l量程转换典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l数字滤波l标度变换典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表l键盘处理典型仪器（典型仪器（4）智能测控仪表）智能测控仪表lPID控制程序设计l程序运行监控典型仪器应用（典型仪

5、器应用（1）平板导热仪）平板导热仪l本设备是由中国建筑科学研究院建筑物理研究所依据现行国家标准GB/T 13475-92 建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法、GB/T 10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法研制，用于建筑构件的导热系数的测定。典型仪器应用（典型仪器应用（1）平板导热仪）平板导热仪l建筑材料导热系数检测建筑材料导热系数检测 基于稳定传热原理，采用防护热板法检测绝热材料的导热系数。试件一侧为热板，另一侧为冷板，将一定厚度的具有平行表面的均匀板状试件夹在两板之间，然后通过设定两板的温度来建立理想状态下以两个平行的匀温平板为界的无限大平板的一维恒定热

6、流，通过测量热板的中心计量板在达到稳态后的热流量Q，再根据热阻的计算公式，得到试件的导热系数。l检测装置的构成检测装置的构成 检测装置主要由中心板、护热板、热后板、冷板、保温护套、温度控制系统、试件夹紧控制系统、温度与功率采集系统，数据处理系统和记录报告生成系统等部分组成。典型仪器应用（典型仪器应用（1）平板导热仪）平板导热仪l测控信号的处理测控信号的处理a.热板温控器采集和控制热板的温度第一行数码管显示中心板的当前温度第二行数码管显示护热板的当前温度第三行数码管显示热后板的当前温度第四行是通道号和温度设定显示 它可以通过上下方向键调整设定温度也可以通过计算机远程设定温度b.热板温控器采集和控

7、制冷板的温度第一行数码管显示冷板的当前温度，第二行数码管为温度设定显示它也可以通过上下方向键调整设定温度也可以通过计算机远程设定温度典型仪器应用（典型仪器应用（1）平板导热仪）平板导热仪l试验工况参数的确定试验工况参数的确定热板温度可以设定在室温至+60之间。冷板温度可以设定在室温至-10（水冷）/-5（风冷）。温度波动幅度小于等于0.1。l测试测试典型仪器应用（典型仪器应用（2）墙体传热系数检测设备）墙体传热系数检测设备l墙体传热系数的现场测试 1现场检测设备包括温度传感器、热流计、温度和热流巡检仪。在测量房间不采暖的情况下，应对被测房间进行加热，宜采用电暖气加热方法。2 热流计和温度传感器

8、应粘贴在围护结构内表面上，且与表面紧密接触；温度传感器应粘贴在围护结构内、外表面上，内表面温度传感器应靠近热流计附近，两表面温度传感器应对应布置。3测量时间与房间供热条件有关，提前供热的房间在无恶劣气候的情况下，一般4-5天即可结束检测。不采暖的房间必须采取辅助加热措施进行供热，待房间温度达到设定温度并且围护结构已达到稳定热状态后，此数据才可用来计算分析。一般情况下，房间加热的前三天数据不宜采用。4现场检测过程中，要随时观测数据的稳定状况，在接近或达到稳定状态时可将每天采集的数据分别进行计算，对于重质围护结构，末次R值与24h之前的R值相差不大于5%，或连续n天内的计算结果与最后一个同样长的天

9、数内的R计算值相差不大于5%，即可结束试验。典型仪器应用（典型仪器应用（2）墙体传热系数检测设备）墙体传热系数检测设备l测点布置使用热流计法做墙体保温性能检测试验时按下表布置温度传感器和热流计：试件热侧试件冷侧传感器数量2支温度传感器1支热流计2支温度传感器典型仪器应用（典型仪器应用（2）墙体传热系数检测设备）墙体传热系数检测设备l寻检仪显示显示 320234分辨力，视域尺寸10379（mm）数字显示画面、棒图显示画面、实时曲线画面、历史曲线画面共四个基本画面 基本误差小于0.2%，数字显示范围-19999999 测量分辨力：1/60000，16位AD转换器 实时曲线记录间隔1秒60秒分8档，

10、对应整屏曲线时间30秒300分 历史曲线记录间隔从1秒到50秒连续可设超过50秒时可选1分钟，5分钟，10分钟，30分钟，60分钟。可选择循环或非循环两种记录方式输入信号输入信号 输入信号包括Pt1000热电阻，K型热电偶，热流计0-100mV，通过按键输入选择。万能输入，无需跳线器。通讯接口通讯接口光电隔离RS232标准，通讯速率9600典型仪器应用（典型仪器应用（2）墙体传热系数检测设备）墙体传热系数检测设备信号输入典型仪器应用（典型仪器应用（2）墙体传热系数检测设备）墙体传热系数检测设备l界面典型仪器应用（典型仪器应用（2）墙体传热系数检测设备）墙体传热系数检测设备l计算机通讯参考文献参考文献l智能仪器，程德福 等，机械工业出版社，2009l智能仪表原理与设计技术（第二版），凌志浩 等，华东理工大学出版社，2008l智能理论与智能仪器，毕宏彦 等，西安交通大学出版社，2010