Главная » » Автоматическая постоянная температура на основе калориметра
20:42
Автоматическая постоянная температура на основе калориметра
0 Введение Калориметра в состоянии определить, твердых, жидких веществ, таких как уголь, порох, вязкости нефти, продуктов питания, кормов и другого оборудования теплотворной из горючих материалов. Традиционные калориметра под влиянием объективных факторов, бумаги конструкция автоматического факторов цель калориметр может уменьшить влияние в режиме реального времени передачи данных и обработке в реальном времени, и калориметр с сетью функции связи, сети может достичь передачи данных и реализовать удаленное управление калориметра. В последние годы, с встраиваемых технологий продолжает развиваться, и его расходы продолжают снижаться, масштабы самой переменной, расширяя гибкой, в режиме реального времени и высокой стабильностью преимущества маленькое ядро постепенно подвергается.
1 Основные принципы Постоянная температура кислорода бомбы калориметра измерения теплотворной способности. Через материала, помещенного в сгорания бомбы кислорода и горения воды тепловыделения пройти через систему картриджей и инструмента, а затем рассчитывается в соответствии с изменениями в воде тепло температуры материала. Основной блок-схема измерений показана на рисунке 1. В соответствии с бомбой основные принципы измерения, тепла рассчитывается следующим образом:
Где: Е теплоемкость, подразделения: J / K; q1 как точки горячего, подразделения: J; Q2 в качестве добавок, таких, как общая тепла бумажный мешок, блок: J; м масса образца, подразделения: г; Тс Температура конца основного блока: ℃; Tb начале температуры основе, блок: ℃, С поправкой на блок охлаждения: ℃.
По приведенной выше формуле, пока измерения температуры воды и связанных с ним параметров, мы можем вычислить тепла угля образца.
2 System Design 2,1 Hardware Design S3C2410 и схема калориметра блок различных частях разъема показано на рисунке 2, аппаратные связи, потребность в различных частях порта и S3C2410 драйвер.
2.1.1 ARM Отборочной комиссии Проектных решений на рынке использовать больше, в то время как структура и ресурсы в более типичный процессор S3C2410 базируется в основном на следующих причин: (1) экономически эффективным и наиболее широко используемым. Как классический семьи процессоров ARM9, S3C2410 наиболее полную информацию, различные разработки драйверов пакет наиболее полезных для разработчиков, чтобы развиваться. (2) разделение доски сердечника и конструкция шасси, пользователь может легко использовать Core-board для вторичного развития.
2.1.2 Выбор датчика Калориметр сейчас в основном используется как платина устройств сопротивление, хотя оно имеет высокую точность, но платины сопротивления в диапазоне от О ~ 800 ℃, никакой коррекции, максимальная погрешность нелинейности до 2%, и они аналоговый выход датчика сигналов необходимо для аналогового / цифрового преобразования, которая не только делает сложности схем, увеличение стоимости, и увеличивается ошибки. Путь к улучшению является замена кварцевого кристалла температура элемент сопротивления платины. В зависимости от частоты и, вырезать, кварцевого датчика температуры кристалла температурной чувствительности в 20 ~ 2 850 Гц / ℃ диапазон изменений, так что температура разрешение 0,000 1 ℃, и дрейфа, когда дрейф минимальна. Кварцевый HTS датчик температуры-206 является одним из них, оно производится EPSON Японии, и его частота в районе 40 кГц, диапазон рабочих температур от -55 ~ +125 ℃, точность измерения использованием многоточечных разностным методом после коррекции О. 05 ℃ кристалл кварца резонатор HTS-206 от кондиционирования схемы в том числе схемы генератора, делителя, счетчик из трех основных частей, обработки схеме, показанной на рисунке 3.
Предыдущий метод измерения частоты внешнего чипа FPGA в чипе, но HTS-206, рабочая частота 40 кГц или около того, в соответствии с работы исполнении S3C2410, в целях экономии затрат, вы можете использовать режиме прерывания для измерения частоты сигнала. HTS-206 в выходной выпрямляется и усиливается порт S3C2410 EINT0, с FIQ режиме прерывания. Ворота с помощью программного обеспечения для установки прерываний Tw время, и регистрации изменений в число циклов сигнала (или число импульсов) N, затем измеряется частота сигнала:
Раздел управления 2.1.3 Контролируемые частично оксигенации контроль, заряда и включите воду контроль, контроль уровня воды, контроля зажигания, движения управления двигателем из нескольких частей: Оксигенации цепи, основной импульс полный контроль бомбы дефляции. Когда эксперимент начался, посылая сигнал на открытие клапана. Бомба накачаны до определенного давления в нужное время, чтобы сигнал S3C2410. S3C2410 получает сигнал на регулирующий клапан закрыт. Достаточные дренажа и уровень воды системы управления, в основном, для завершения внутри и вне цилиндра вода, канализация, задачи позиционирования. Два детектора измеряли уровень воды внутри и вне цилиндра, уровень воды по сравнению процедур для достижения поставленной цели количественного воды внутри и вне цилиндра. Система зажигания управления бомбы в замке зажигания, конкретные требования по контролю распределились следующим образом: провод самовоспламенения после зажигания, такие, как все нормально, то зажигание. Если зажигание успешным, посылает сигнал на S3C2410, температура начала системы измерения. Если возгорание не удается выйти из суда. 2.1.4 S3C2410 сети связи Показано на рисунке 4, S3C2410 контроллер с CS8900A-Q3 расширен модуль сетевого интерфейса. Его скорость передачи 10 Мб / с CS8900 работать в режиме 16-бит, карта работает как чип сбросить умолчанию ввода / вывода. Из-за CS8900A и S3C2410 является противоположностью уровня мощности, поэтому прерывание сигнала между необходимостью принять без двери. Передача и прием сигналов через интерфейс RJ45 доступа CS8900A, ретрансляции дал S3C2410, которые формируют сигнал аппаратного Ethernet канал передачи.
2,2 Software Design 2.2.1 среда разработки В разработке программного обеспечения S3C2419, необходимо через следующие шаги по созданию надлежащих условий развития. (1) UBoot пересадить S3C2410 развитию. (2) использование H-JATG программного обеспечения Встроенный процессор для чтения информации, информация будет читать в среде разработки с использованием ADS AXD отладчика программного обеспечения для создания среды моделирования развития. (3) моделирование установить минимальный инициализации системы в каждом порту, установить часы, мощность и другие параметры. Моделирование успешно, файл будет инициализируется с помощью ADS для загрузки на материнской плате. 2.2.2 Программирование системы Показано на рисунке 5, в соответствии с ГБ (T) 213-2003 требованиям оксигенации время было 18 с, а оксигенации процесс включает в себя измерение давления, когда оксигенации давление выше, чем на 3,2 МПа, на дисплее избыточного давления и оксигенации и конце эксперимента. Розжига и контроля часть опущена, основные процедуры являются:
Начало эксперимента, взятых один раз в секунду. 8 мин после эксперимента, каждый 1 мин Время выборки. Данные будут взяты образцы до и после трех сравнивали, когда изменение температуры не превышает 0,001 К, в конце эксперимента. Затем вошел обработки данных. Этот раздел включает в себя данные печати, хранения и передачи данных по Интернету. Ограниченное пространство, эта часть программы нет в списке.
3 Заключение Проектирование строго в соответствии с ГБ (T) 213-2003 стандартов, и отличается от предыдущих данных калориметрии использованием одного чипа 8-битный режим передачи данных, но и использовать чип S3C2410 32-бит режим передачи данных, высокой точности передачи данных. В то же время, используя кристалл сенсор - измеряет частоту объеме, не ЦАП блока, в целях достижения высокой точности измерения температуры. В то же время он обладает высокой устойчивостью и могут работать в сложных условиях, используется не только в отрасли добычи угля, но и в энергетике, нефтяной, химической, цементной, военных, продукты питания, лес, уголь, и научно-исследовательских и других отраслях промышленности есть очень хорошие перспективы применения.
