多功能热力模拟实验机断电采集温度的测量采样方法

摘要

多功能热力模拟实验机断电采集温度的测量采样方法，涉及温度测量采集方式。计算机控制器作为下位机，与热力模拟试验机相连，在计算机控制器中，嵌入温度加热控制模块和PID控制模块，试样中心点焊有热电偶，在热力模拟实验机的操作箱内安装试样，并将热电偶连接到操作箱内的温度采集通道上。测量采样方法为：输入温度参数；采集试样的实际温度；对实测温度与温度设定值进行PID运算，将结果输出给可控硅；可控硅调节触发角，进而控制试样两端的电压值。本发明方法利用每周期可控硅导通前20°相位角的短暂周期来断电采集温度值，克服了交流电产生强磁场所带来的干扰信号，使测量结果更加准确，保证温度控制的精度。

主权项

1.多功能热力模拟实验机断电采集温度的测量采样方法，其特征在于：包括计算机控制器、热电偶、可控硅和试样，计算机控制器作为下位机，与热力模拟试验机相连，在计算机控制器中，嵌入温度加热控制模块和PID控制模块，在试样中心点焊热电偶，在热力模拟实验机的操作箱内安装试样，并将热电偶连接到操作箱内的温度采集通道上；多功能热力模拟实验机断电采集温度的测量采样方法包括如下步骤：步骤1：初始化上位计算机，输入温度设定参数；步骤2：利用热电偶采集试样的实际温度，并将结果传至计算机控制器；步骤3：计算机控制器的PID控制模块对步骤2得到的每个控制周期的实测温度与温度设定值进行运算，并将运算出的电压数据输出给可控硅；步骤4：可控硅根据步骤3的电压数据调节触发角，控制加热变压器的电压输出值，并控制试样两端的电压值，利用每周期可控硅导通前20°相位角的短暂周期来断电采集温度值，其中，采集温度值即实测温度值须满足落在可控硅20°触发角的采集区内，判断方法为：温度设定值与实测温度作差，若绝对值大于5°，则采集点落在可控硅20°触发角的采集区外，对接下来n+2次周期的采集信号的触发时间重新设置，公式如下：T＝T_n+1+5/9ms         (1)其中，T_n+1为第n+2次周期可控硅触发角为0°时的时刻值，n表示周期；t表示采样温度，调整方法如下：步骤4-1-1：弃用第n+1次周期的实测温度t_n+1；步骤4-1-2：将第n次周期的实测温度t_n作为第n+1次周期的实测温度，反馈给计算机控制器；步骤4-1-3：将第n+2次周期的实测温度作为第n+2次周期的反馈温度信号输出给计算机控制器；步骤4所述的触发时间重置，假定在第k次周期时，经过m次触发时间重置，且第m次触发重置发生在第k次周期，确定每次触发时间重置后与重置前的时间差：ΔT₁，ΔT₂，…，ΔT_m，则第k次周期时总的时间差为：∑ΔT_k＝ΔT₁+ΔT₂+…+ΔT_m        (2)步骤4-2-1：当时，重置后的采集点向右移动并“溢出”了当前周期，落入第k+1周期区域，该采集点与控制周期不匹配，将该采集点所采集的温度值t_k作为下一周期的实测值t_k+1，反馈给计算机控制器；本周期的实测值，采用向上推两个周期的实测值，即第k-2次周期实测值为t_k-2，t_k-2被第k-2次、k-1次和k周期重复应用三次；步骤4-2-2：当时，重置后的采集点向左移动并“溢出”了当前周期，落入前一周期区域即第k-1周期，将该采集点所采集的温度值t_k弃用，将下一周期的实测值t_k+1作为本周期的实测值反馈给计算机控制器，以后周期类推。