燃氣灶具檢測自動控制系統(tǒng)的研究
作者：楊麗杰1 王啟2 劉彤2 王毅1
來源：1.西安交通大學能源與動力工程學院 2.國家燃氣用具質量監(jiān)督檢驗中心
評論： 更新日期：2013年05月23日
在程序開始時將計算機串口打開，對ADAM模塊發(fā)送命令，進行數據采集和控制，其中ADAM模塊是通過特殊的約定字符來實現(xiàn)相應的操作，計算機通過傳送字符串指令來控制模塊，或由模塊取得信號M1。整個的指令流程為：由主控計算機送出的指令通過RS232串行通信端口傳送出去，此信號經過RS232-RS485的轉換模塊將信號電平及型態(tài)轉換后，在RS485網絡上傳播；模塊收到屬于自身模塊的指令后，分析控制的動作，最后將結果再傳送至RS485網絡上來，此信號再經由RS232-RS485模塊的轉換后，由計算機的RS232串行端口接收進來。這樣就完成系統(tǒng)的串行通信，計算機將采集到的數據進行分析處理，控制整個檢測流程，并最后生成測試記錄，然后關閉串口，結束程序。4 自動檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢
? ??① 水溫測量精度高
? ??該自動檢測系統(tǒng)中采用Ptl00熱電阻作為感溫元件。熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種溫度檢測元件，它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精度最高，而且線性特性較好。熱電阻本身測溫的絕對誤差為|t|)℃，其中|t|為所測溫度數值的絕對值。為了進一步提高測溫的精度，本系統(tǒng)用軟件方法對其進行修正，試驗過程中要用到的量為水的終溫與初溫的差值，我們在終溫與初溫這兩個溫度段內對熱電阻進行修正，使溫差值達到更精確的結果，最大誤差為0.1 ℃，比現(xiàn)在人工測量精度明顯提高。
? ??② 攪拌器的設計合理
? ??該系統(tǒng)的攪拌器由電機通過減速裝置傳動，帶動葉輪在水中作旋轉運動，使水產生軸向流動，進而使鍋內上下水溫均勻。為了證明該旋轉攪拌與現(xiàn)行上下攪拌的攪拌效果相同，我們做了以下試驗：在鍋內布置3個深度不同的點(見圖4)，比較這3個點分別在旋轉攪拌與上下攪拌時，同一時刻3個測溫點的溫度是否相同。
試驗表明，在旋轉攪拌與上下攪拌兩種不同的攪拌方式下，同一時刻3個測溫點的溫度值基本一致，兩種攪拌方式都可達到水溫均勻的目的?？紤]到攪拌器本身的吸熱可能會對熱效率帶來一定的影響，因此在設計攪拌器時，選用比熱容盡可能低的材料，使其對熱效率的影響減到最低。旋轉攪拌時攪拌軸在鍋的軸線位置，為了使溫度傳感器盡量靠近水的中心位置，我們將溫度傳感器斜插入水中(見圖5)，攪拌均勻后鍋內各點溫度基本一致，測溫點位置的微小偏移不會對試驗結果造成影響。
? ??③ 燃氣耗量測量精確
? ??該系統(tǒng)用ADAM4080模塊對流量計輸出的脈沖信號計數，流量計的脈沖當量為0.01 L，即每流過0.01 L的燃氣就會發(fā)生1個脈沖信號，通過對脈沖數的計量就可以精確地測量出燃氣耗量，比人工讀數測量精度提高了很多。
5 結語
??? 本系統(tǒng)實現(xiàn)了灶具檢測的自動化，在流量、溫度的測量監(jiān)控上更為精確，避免了人工檢測過程中的一些人為因素引起的誤差，提高了檢測精度。特別是自動攪拌裝置的設計雖然與人工攪拌方式不盡相同，但達到的效果相同，且不會對檢測結果帶來額外的影響。
??? 在硬件設計上，不需要數據采集卡和硬件驅動程序，只占用PC機的一個串口，占用資源少，對硬件要求不高，硬件連接方便，擴展容易。軟件編制也比較容易掌握。整個系統(tǒng)調試方便，運行可靠，值得推廣。
參考文獻：
[1] GB 16410—1996，家用燃氣灶具[S].
[2] ?GB/T 16411—1996，家用燃氣用具的通用試驗方法[S].
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[4] 范逸之.Visual Basic與分布式監(jiān)控系統(tǒng)——Rs-232/485串行通訊[M].北京：清華大學出版社，2002.
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