温度控制仪范文第1篇

关键词：温湿度控制 单片机 SHTll

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0079-01

随着产品科技水平的不断提高，工作环境中对温湿度控制的需求越来越多。通常情况下，人们在普遍应用湿度计、温度计来实现对温湿度进行检测，应用人工加湿、加热等手段来实现对温湿度进行控制[1]。这种温湿度的检测设备及控制手段具有较低的实效性和精确性。在对温湿度检测及控制具有较高要求的行业中，缺乏先进设备及技术的温湿度检测和控制系统极易造成各种事故，对产品质量造成严重影响。因此，对基于单片机AT89S51温湿度控制仪进行深入探讨具有重要意义和价值。

1 温湿度控制系统的组成部件分析

单片机AT89S51的温湿度控制仪主要有硬件、软件两大部分组成。在硬件上，AT89S51为其核心部分，同时结合LED显示器、键盘、继电器等多种元件共同组成一个完整的控制系统硬件。在整个控制系统中，单片机是其运行的核心部件。在控制系统的硬件电路主要有继电器接口电路、上电复位电路、时钟电路、LED显示电路、键盘接口电路、595引脚电路多种部分组成。

2 硬件电路设计分析

2.1 时钟电路及键盘接口电路

单片机的运行过程实质上就是一个不断执行相应的指令的过程。系统中的CPU在对每条指令进行执行时，均需要进行相应的 操作数、操作码等获取，然后才能进行指令的执行工作[2]。CPU执行指令相关操作流程均受CPU时钟脉冲的控制，此类脉冲则均是由CPU定时控制器提供。所以，在温湿度控制仪中，存在于控制系统中的时钟电路发生作用主要是利用存在于MCS-51单片机芯片内部的一个放大器，对时钟振荡电路的增高值进行相应额放大。放大器、输出端分别为XTALl、XTAL2。将相应的定时元件分别接在在XTALl、XTAL2的引脚上，存在于内部中的振荡电路随即可以产生相应的自激振荡，因此，这个系统主要应用的是以内部的方式产生相应的时钟。

在键盘接口电路中，按键的连接方式主要分为矩阵式键盘、独立式按键两种。单片机AT89S51的温湿度控制仪普遍应用的是独立式非编码4×4键盘。这种键盘其按键均是单独应用一条数据输入线的。当其中一个按键处于闭合状态时，其相应的I/O线也会自动向低电平转变。由此可见，可通过对键盘上电平显示的高低来对按键是否被按的情况进行有效检测，并可将相应的数值进行读取，键盘的输入就相当于系统中温度及湿度的控制或报警阀值。

2.2 LED显示接口电路及继电器接口电路

在单片机AT89S51的温湿度控制仪中，显示子程序的数值显示应用的是动态扫描法。在继电器接口电路中，当实际温湿度低于或者高于所设定的相应数值时，需要应用继电器来对其进行有效的控制。

3 温湿度控制仪器件选型

3.1 系统微控制器的选用

AT89S51是产于美国的CMOS八位单片机，该种单片机具有高性能、低功耗的特点。在单片机中含有Flash只读程序存储器，该种存储器可进行系统编辑[3]。单片机中的相应器件均使用密度高、易失性低的存储技术进行生产，8051标准指令系统和引脚均可在系统中具有良好的兼容性。AT89S51单片机具有强大动能。其功能主要表现在以下几个方面：①晶片内设有时钟振荡器，其工作频率可高达12MI-Iz；②其控制能力相当于八位单芯片；③具有128B的内部数据存储器；④具有4KB的内部程式存储器；⑤具有两组16位的定时器，定时器均具有独立性；⑥系统中双向输入输出线的条数为32条，每条输入输出线均可独立进行I/O控制；⑦单芯片可提供相应的位逻辑运算指令。除了上述这些功能外，AT系列单片机还具有广泛的应用范围。在各领域的应用中均会应用到上述功能。

3.2 数据检测模块相关部件的选用

基于单片机AT89S51的温湿度控制仪在温湿度数据检测模块器件为SHTl1型智能化温湿度传感器。该种温湿度传感器对湿度的测量具有较高准确性，且可同时对温度和露点进行有效测量。相对湿度的测量在0%～100%的范围内，精度高度4%～2%RH，分辨率高达0.03%RH。所测量相应温度为―40～+123.8 ℃的范围时，其分辨率为0.01 ℃，对露点进行测量时的精度

4 温湿控制系统的软件设计

系统软件设计主要包含主程序、键盘设置、温湿度处理部件、继电器控制、数码管显示等几大部分。系统设计的整体思路为系统中的主程序主要运行温湿测量、温湿度处理、键盘查询、控制继电器等操作。当定时器的显示数值为0时，对运作现场进行有效保护，同时实施相应的数码管动态扫描，并实现对现场进行恢复，将中断进行有效返回，主程序继续保持正常的运行状态[4]。

5 结语

进行较长时间的试验及测试工作后，基于单片机AT89S51的温湿度控制仪对温度、湿度的控制具有越来越高的精确性。目前，应用该种仪器，可将温度误差控制在±0.1 ℃的范围内。同时，基于单片机AT89S51的温湿度控制仪子在运作过程中无需应用到上位机的控制信号，其具有成本低廉、简单实用、低耗能、高效率等诸多优点，大大提高了温湿度控制的效果。

参考文献

[1] 王兴宇，袁伟青.基于AT89S51单片机控制的新型温室温度采集监测系统[J].农机化研究，2012，9（26）：506-507.

[2] 易顺明，赵海兰，袁然.基于单片机的大棚温湿度控制系统设计[J].现代电子技术，2012，4（33）：418-419.

温度控制仪范文第2篇

[关键词]仪表 保温

中图分类号：TQ875 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0372-01

一、管网监测仪表智能加热保温装置研究背景

极端寒潮对公司管网仪表影响

在2016年1月的世纪寒潮影响下，苏州1月23～24日出现连续两天-9℃，在严寒天气期间供水SCADA系统报警显多处压力监测点压力低于0.05Mpa，明显低于正常压力区间0.15MPa～0.35MPa。水务公司维修人员紧急赶赴现场进行压力表现场测试，测试结果均为0.25Mpa左右，属正常压力范围，但现场发现在线监测仪表被冰冻，无法正常传输数据。彻查所有流量计和管网压力点发现：

①40台管网流量计未见受冻而异常；

②70个管网压力点中，有55个因控制井位于地面下而未受寒冻影响，另外15个高于地面的仪表控制箱受冻，造成此部分压力点受损或故障，不能显示数据。

此次部分压力点在线监测仪受损，无法有效反馈管网运行情况，直接影响公司紧急调度速度。

二、管网监测仪表基本介绍

1.系统概述

自来水管网SCADA监测系统是一套以在线监测设备为核心，运用现代传感器技术，对自来水管网水质、压力和流量等监测信息进行实时快速收集、存贮、处理、查询、报表、预警的综合性监测管理系统。24小时监控所辖区域水压、水质的实时变化以及通过流量的异常变化判断有无爆管情况发生。

2.系统组成

系统由在线自动分析仪、网络传输及监测管理系统三部分组成。在线自动分析仪对监测点位水质的余氯、浊度进行监测；RTU通讯模块负责将监测到的数据通过移动GPRS方式传输给监测管理系统，监测管理系统对数据进行收集、存储、查询、统计、预警，调度中心值班人员可以在调度中心远程监测全区供水管网的压力及流量情况。调度指挥水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。

三、管网监测仪表智能加热保温装置研究思路

根据对管网70个压力点进行彻查，发现55个安装与地面下的均未受寒冻影响，另外15个高于地面的均受到不同的程度的损坏或故障，导致不能显示数据而无法有效反馈管网运行情况。因此根据以上数据进行分情况研究，采取适当的方法增强管网监测仪表耐低温性能。

（1）地埋式在线监测仪

根据寒潮的经验，可发现地埋式在线监测仪耐低温性能远远优于地面式在线监测仪，但为保证万无一失，在寒潮来临之前在管线及控制箱内关键元器件适当包裹保温材料。

（2）地面式在线监测仪

①将地面式在线监测仪改造为地埋式

现有30个地面在线监测仪控制箱，在条件合适时进行改造，改造为地埋式在线监测仪。但此方案对环境工况要求高且改造难度大，实施可能性较小；

②对地面式在线监测仪进行保温改造

无法改造为地埋式的地面式在线监测仪，通过仪表控制箱自动加热，实现预防低温寒潮灾害。

拟分两步进行研究并实施改造：首先对现有仪表进行冷库模拟实验，得出仪表低温运行状态和最低环境温度要求数据；再在地面仪表控制箱外壳及内部管道包裹保温材料，最后在控制箱内加装温度控制开关及暖风加热器，当环境温度将为设定温度时，自动开启暖风加热器，保证控制箱内温度不会受外界温度影响，使管网在线设备运行正常、数据稳定可靠的目的。

四、确定管网监测仪表智能加热保温装置方案

1.确定控制箱外壳及内部管线包裹保温棉厚度

过对现有仪表进行冷库模拟实验，对在-5℃和-10℃温度下包裹不同厚度保温棉的控制箱及管线保温效果进行统计，发现在-5℃时包裹25mm厚保温棉时保温效果可达到理想要求，在-10℃时包裹40mm厚保温棉保温效果可达到理想要求。（如下图箭头标识处）（见图1）

2.确定控制箱内智能加热保温装置方案

①暖风加热器

暖风加热器选用HGL046系列紧凑型暖风机系列，该系列优点有：紧凑型设计、夹子固定、使用寿命长、免维护、温度安全保护，紧凑型暖风防止形成凝结，集成高性能轴流风机强迫空气流通，因此保证了机箱内温度达到理想值。

②温度控制开关

通过温度控制开关使得到达设定温度时暖风加热器自动开启，KTO011：温控器（常闭）用于调控加热器，KTS011：温控器（常开）用于调控风机或开关信号装置，可采购常开常闭一体化设计（加热散热两用型温控器）。

将暖风加热器与温度控制开关按照如下示意图进行接线，最终达到对控制箱进行智能加热保温的目的（见图2）

温度控制仪范文第3篇

关键词：　现场仪器仪表；故障；分析步骤；控制系统

1　现场仪表系统故障的基本分析步骤

在企业生产中，常见的现场仪表主要测量温度、压力、流量、液位四大参数，分析现场仪表系统故障要以仪器仪表所测参数为基础，对现场仪器仪表系统以及工艺操作进行综合分析，检查原因所，以便及处理。其步骤如下：

1.1　详细了解现场仪器仪表的结构与性能

在对现场仪器仪表的故障进行分析前，首先对其设计方案与设计意图以及在生产过程中的作用进行充分了解，对整个系统的结构特征、参数以及性能要详知。同时要向现场操作人员询问解生产的负荷与仪器仪表参数变化状况，以便综合分析故障仪表故障原因。

1.2　详细分析仪表记录曲线

仪器仪表的记录曲线是查找其故障原因的重要参考内容，在分析仪器仪表的记录曲线时，如果记录曲线没有一点变化，处于死线状态或者记录曲线由原来的波动状态突然成为一条直线，其故障原因一般是出现仪表系统中。由于当前的绝大多数记录仪器仪表均是DCS计算机系统控制，具备高灵敏度，其参数的变化反应可迅速而灵敏。在分析故障时，可对仪器仪表的工艺参数进行人为改动，查看其曲线变化是否改变，如果正常变化，则可判定仪器仪表系统没有大故障，如果变化较大，则判定仪器仪表系统出现了故障。如果在对工艺参数调整时，记录曲线跳到最大或最小或者发生突变，或者跳到最大或最小，也可以判定仪器仪表的故障原因出现在仪表系统。

1.3　检查手动控制情况

仪器仪表在故障前，其记录曲线如果一直是正常状态，而故障发生后，记录曲线的波动变得无规律。此时检查系统控制情况，如果手动操作不能成功，则可以判定仪器仪表的故障原因是由于工艺操作系统导致。

1.4　对比检查仪表指示值

查找DCS显示仪表，如果其工作状态不正常，可查看同样类型与功能的其他仪器仪表的指示值，如果差别较大，则可判定仪器仪表系统出现故障。

1.5　关注其他对象及其变化

在分析现场仪器仪表故障原因时，也要对仪器仪表的测控制对象以及控制阀的特性变化也可能是导致现场仪表系统故障的原因，必须加以关注，认真分析。

2　温度控制仪表系统故障分析步骤

2.1　温度控制仪表系统常见故障

温度控制仪表就是通过热电阻或者热电偶控制被测对象进行控制的的仪器，其常见故障主要有以下几点：一是安装位置不当，使介质无法与测量元件充分的热交换，造成指示偏低；二是测温点保温不良，造成局部散热快，造成测温处偏低于系统温度；三是接线松动，接触不良造成指示不准。造成热电阻偏高，热电偶偏低；四是短路故障。造成热电阻偏低或最小，热电偶偏低或故障；五是断路（开路）故障。造成热电阻指示最大，热点偶无指示、最小。此外，在对温度控制仪表系统故障进行分析时，要注意其系统仪表绝大多数选用的是电动仪表测量、指示以及控制，测量滞后性较大。

2.2　温度控制仪表系统故障分析步骤

1）首先检查温度仪表系统的指示值，如果其指示值变化到最大或者变化到最小，可以判定是仪表系统故障，其原因是温度仪表系统测量一般具有较大的滞后性，突然变化不会发生。温控仪表的故障一是在热电偶、热电阻以及补偿导线断线上，二是其变送器放大器出现失灵而导致故障。

2）检查温度控制仪表系统指示值是不是不停的快速振荡，这种现象一般是可是控制参数PID调整不当导致的故障。

3）检查温度控制仪表系统指示值是否是大幅缓慢的波动，这种现象一般是是工艺操作变化造成的，如果没有工艺操作变化状态存在，可以判定为仪表控制系统自身出现了故障。

4）判定温度控制系统身的故障后，先对仪表的调节阀输入信号进行检查，看是否有变化，如果输入信号没有变化，而调节阀已经动作，可以判定是调节阀膜头膜片发生泄漏故障；检查调节阀定位器输入信号，如果输入信号没有发生变化，而输出信号在变化，则判定是仪表的定位器出现了故障；检查仪表定位器的输入信号与仪表的调节器输出信号，如果调节器输入信号没有变化，输出信号在变化，可以判定是仪表的调节器自身出了故障。

3　压力控制仪表系统故障分析步骤

3.1　压力控制仪表系统常见故障

压力控制表是工业实践中最为常用的一种实现压力显示、控制、调节、监督等功能的仪表。压力控制仪表系统常见故障主要有以下几点：一是取压装置或取压管路堵、冻。在非真空压力测量时，容易造成指示偏低。在真空测量时，容易造成指示偏高；二是导压管泄漏。容易造成真空测量指示偏高，非真空压力测量指示偏低。三是变送器膜盒或膜片损坏，造成仪表不能使用。

3.2　压力控制仪表系统故障分析步骤

1）检查压力控制系统仪表的指示值，如果是快速振荡波动状态，则要检查工艺操作，是否有变化，工艺操作与调节器PID参数整定不恰当是造成这种变化的主要原因。

2）检查压力控制系统仪表指示值，如果处于死线位置，同时工艺操作变化时，其压力指示值不跟着变动，这种故障通常是压力测量系统出现了问题，先对引压导管系统进行检查测量，看是否存在堵的状况，如果不存在堵状况，则检查压力变送器输出系统，看其是否有变化，如果有变化，则判定控制器测量指示系统出现了故障。

4　流量控制仪表系统故障分析步骤

4.1　流量控制仪表系统常见故障

流量控制仪表就是通过单位时间内流过管道某一截面的流体数量进行测量的仪表。经常出现的故障主要有以下几点：一是指示误差大或波动（不能产生稳定的卡门涡街），二是零点漂移（无流量时仍有指示）三是无指示或指示为零。

4.2　流量控制仪表系统故障分析步骤

1）检查流量控制仪表系统的指示值，如果其指示位置最小，先检查现场检测仪表是否正常工作状态，如果正常则判定是显示仪表出了故障。检查现场检测仪表，如果其指示值也也最小，此时应该对调节阀开度进行检查，如果调节阀开度值是零，则判定故障出在调节阀与调节器之间部位，调节阀开度处于正常，可以判定是系统压力不足、系统管路被堵塞、泵不上量、介质结晶以及操作不正确等原因导致的故障。分仪表方面的故障主要下面几方面：一是孔板差压流量计的正压引压导管可能出现堵塞；二是差压变送器正压室出现泄漏；三是机械式流量计的齿轮出现卡死故障，或者其过滤网出现堵塞。

2）检查流量控制仪表系统的指示值，如果处于最大值，同时检测仪表指示值也处于最大值。此时对调节阀进行手动控制，可以开大也可以关小，在控制中发现流量下降，则判定是工艺操作原因导致的故障，如果流量值不下降，则判定是仪表系统出现了故障。对流量控制仪表系统的调节阀、仪表测量引压系统、检查仪表信号传送系统逐一进行检查，判断其动作正确性。

3）检查流量控制仪表系统指示值时，如果其波动比较频繁，此时将自动控制改为手动控制，手动控制时，如果检查流量控制仪表系统指示值波动减小，则判定是仪表方面出现故障，或者是仪表控制参数PID选择不恰当，如果手动控制时，检查流量控制仪表系统指示值波动仍频繁，则判定是工艺操作方面导致的故障。

5　液位控制仪表系统故障分析步骤

5.1　液位控制仪表系统常见故障

液位控制仪表就是对液位（或水位、油位）进行监控，准确指示液位，并自动控制补充液位介质进行测量的仪表。其常见故障主要有一是测量杆/缆碰壁造成指示不准；二是液面上有泡沫会使指示偏大；三是测量粘稠、结晶点高的物料或比较脏的物料时容易挂料造成指示偏高；四是缆式导波缆断，造成无法测量

5.2　液位控制仪表系统故障分析步骤

1）液位控制仪表系统指示值出现最大或者最小，首先对检查检测仪表进行检查，通过其运行正常。可对液位控制由自动控制转换成手动，在手动时，对液位变化注意观察，液位如果始终在一定范围保持稳定，则判定液位控制系统出现了故障，如果手动时，液位不稳定，则判定为工艺系统出现了故障。

2）对于差压式液位控制仪表，如果其指示值与现场直读式指示仪表指示值出现差别时，要先检查现场直读式指示仪表，如果其指示属于正常范围状态，再对差压式液位仪表的负压导压管封液进行检查，如果存在渗漏，必须重新灌封液，同时进行调零点，如果没有渗漏，则判定是仪表的负迁移量出现问题，必须对迁移量使仪表进行重新调整，使其指示处于正常状态。

3）检查液位控制仪表系统，如果其指示值的波动比较频繁，先要对液面控制对象的容量进行分析，如果容量大。则判定是仪表出现了故障，如果容量较小，应该对工艺操作状态进行分析，如果出现变化，则判定是工艺导致的波动频繁。如果不变化则判定是仪表自身出现了故障。

6　结语

随着高新技术的发展，仪器仪表作为工业自动化技术测量的重要工具，逐步走向微型化、数字化、智能化、网络化以及多功能化的时代。适应性越来越强，功能也越来越丰富。现场仪器仪表系统提高企业自动化水平的基础，加强其常见故障分析步骤研究对企业安全生产具有重要意义。

参考文献：

[1]宋德涛，热电阻测温系统的维护与故障处理[J].江西煤炭科技，2011年，01期.

温度控制仪范文第4篇

关键词：保温控制；TEC；DS18b20；多通道

中图分类号：V443文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

在现代，CCD相机在多领域被广泛应用，成为人类获取信息的主要工具之一。做为一种半导体集成器件，CCD相机对环境温度变化非常敏感，环境温度过高，引起光学和机械误差将导致相机的视轴漂移和光学系统的波前畸变，造成影像模糊，严重破坏成像质量，而环境温度过低直接会导致CCD相机不能工作。这就限制了其在一些温度环境相对恶劣条件下的使用 。如产品环境模拟试验，环境温度低温达到-40℃，高温要60℃，这就要求CCD相机应具有较宽的工作温度适应能力，通常有两种方法，一是采用制造工艺，生产宽温器件，二是采用保温措施保证CCD器件的工作环境温度，因后者的成本较前者低，被广泛采用。据此文中设计了多通道CCD保温仪，采用DS18b20为温度传感器和TEC半导体为制冷制热器件，STC89c52为中心控制器件，可实现-50℃～+70℃较恶劣环境温度下CCD相机正常过工作条件。

1系统总体结构

本次设计的测温系统不仅要求能够实现多通道同时测温，而且测温精度较高，图1是保温仪的系统硬件设计的总体框架。

1.1单片机控制系统

整个系统由STC89C52进行集中控制和管理。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案 。

1.2单总线测温系统

DS18b20是由美国DALLAS公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可以直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理 。

DS18b20独特的单线接口方式，它与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18b20的双向通信，并且支持多点组网功能，多个DS18b20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温，在使用中不需要任何元件，全部传感器及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，测量温度范围为-55℃―+125℃，可编程分辨率为9―12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃，在-10℃―+85℃时精度为±0.5℃ 。

1.3 驱动系统

驱动系统主要是控制保温仪的加热、制冷，以及散热。通常制冷有风冷、水冷、压缩机制冷、TEC制冷等几种方式 。本系统采用TEC加热/制冷，TEC是利用半导体的热―电效应制取冷量的器件，又称热―电制冷片 。利用半导体材料的帕尔贴效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶两端即可分别吸收热量和放出热量，实现制冷的目的 。本系统采用TEC1-12706。系统采用了6片制冷片，同时控制六个保温仪，输入电压选用12V，总的制冷功率达到 330W。为了保证TEC加热制冷功率，会在TEC的一面加上散热组件（风扇和散热片）。

驱动系统电路如图4（a）所示，由单刀双掷继电器、PNP8550、IN4007以及 两端接的TEC组成，通过三极管 、 的导通和截止来控制继电器的吸合与断开，从而使TEC两端导通，对系统进行加热或是制冷。继电器两端反接的二极管IN4007为消耗二极管，用来消耗反向电动势。

1.4 LCD显示系统

显示系统采用128×64 的 LCD 显示器。5V电压驱动，带背光，液晶显示模块是 128×64 点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置国标 GB2312码简体中文字库（16×16 点阵）、128 个字符（8×16 点阵）及 64×256 点阵显示 RAM（GDRAM）。与 CPU 直接接口，提供两种接口来连接微处理机：8位并行及串行两种连接方式 。 本系统采用并行链接方式。图5是其和单片机的接口。

2 系统软件设计

软件设计是保温仪的重要组成部分，软件流程图如图6所示。

上电以后，单片机首先对其进行初始化设置，设置与继电器连接的个引脚输出低电平，继电器断开，制冷组件停止工作，然后初始化12864，初始化DS18b20温度传感器，开始测温，需要注意的是由于系统是多通道DS18b20同时测温，所以需要先将DS18b20温度传感器的序列号读取出来，然后在测温时通过匹配序列号判断所读取的是哪个保温仪的温度，最后将各保温仪的温度与设定值相比较，如果不在设定温度范围内则调用温控子程序。根据实验需要，在最开始将系统的温度值设定为高温25℃，低温20℃，也可以根据实验环境需要，设定温度警报值，当某个保温仪内温度超出警报温度范围，则调用报警程序，并尽快将系统关闭，以免将其他器件烧毁。

3 应用试验

应用在高低温环境下对瞄准镜进行可靠性试验，，需要CCD相机进行图像采集，试验温度要求在-50℃～60℃。图9（a）为高低温箱内部结构图，将CCD相机及保温仪系统放到放在高低温箱内部，高低温箱负责给实验提供温度条件。（b）保温仪实物图。

℃

高低温箱温度 1号保温箱内温度 2号保温箱内温度 3号保温箱内温度 4号保温箱内温度

-50℃ 19.8℃ 19.6℃ 19.4℃ 19.6℃

-40℃ 19.9℃ 19.7℃ 19.6℃ 19.4℃

0℃ 21.3℃ 22.1℃ 21.4℃ 21.7℃

40℃ 23.2℃ 24.1℃ 23.8℃ 24.0℃

50℃ 24.9℃ 25.1℃ 24.8℃ 25.0℃

保温仪是为确保在一些极端温度下实验可以正常进行，所以系统采用的测温精度为0.1，由测量结果可以看出在高温和低温情况下保温仪内温度合理的控制在了CCD相机的工作温度范围呢，且四通道恒保温仪温度一致性比较好，温度波动性小与±1℃，满足了设计要求。

5结论

采用DS18b20为温度传感器的多通道TEC保温仪，电路简单，不易干扰，不仅为高低温下进行的CCD图像采集实验提供了温度保障，并且也可以应用与其他极端温度下的实验，为工作温度范围较窄的电子器件提供温度保障，保证了个电子器件在高温或是低温下正常工作，不影响实验结构，并且生产简单，操作简单，适合与多种实验与生产中。

参考文献

[1]黄谊.基于工业CCD相机图像处理和数据管理系统的设计[D]硕士学位论文.山西：中北大学.2013

[2]郭天祥.51单片机C语言教程―入门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社.2009：2-16.342-349.147-167

[3]吕建波.基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统设计[J].现代电子技术.2012（10）：1-3.

温度控制仪范文第5篇

【关键词】仪表 故障 分析

焦化厂的仪表设备在不同的环境下使用，对寿命都会造成不同程度的影响，它会受到外部环境的影响，特别是和空气环境中的某些介质接触，就影响到了仪表设备的安装位置。因为安装的位置不同，所以在机电设备使用上也存在较大的差异，而这些所谓的外部原因主要就是温度和材质等，这些外在因素的指标要达到机电设备安装的要求。在仪表设备的使用过程中，要以一定的科学理论知识为基础，有着丰富的仪表设备维修经验，才能够保证高效的运用仪表设备。避免发生故障，所以采取一个有效的仪表设备故障分析策略是目前焦化厂面临的重要问题，下面就针对仪表设备中测量仪表、控制系统和执行机构进行分析和研究。

一、现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在

（一）在分析现场仪表故障之前，最主要的是把仪表做一个全方位的了解，从仪表系统的设计方案和设计意图，到仪表的生产过程和加工工艺，再到仪表系统的机构特点和性能等。

（二）分析现场仪表系统故障之前，查看故障仪表的记录曲线，将生产过程中的原料参数曲线和生产负荷这两个因素考虑其中，综合分析找出故障所在。

（三）仪表记录曲线的变化可以确定分析故障的原因，一种情况是曲线没有任何的变动，成为一条直线，这说明是仪表的系统出现了问题，另一种情况是人为改变工艺参数，观察仪表记录曲线的变化，人为参数改变后，曲线未有变动就是仪表的系统出了问题，有变动的情况下就说明体统没大的问题。如果说曲线忽然变大忽然变小，这样的情况下故障也是在仪表系统。

（四）仪表在发生故障之前曲线是正常的，由于波动的出现，曲线的变化没有规律，系统自身无法控制，人为也不能控制的时候，这说明是工艺操作系统出现了故障。

（五）DCS显示仪表和现场检查的同一直观仪表的指示值出现很大的差别时，说明仪表系统出现了故障。

综上述分析，我们主要从现场仪表和工艺操作两方面综合考虑，分析和检查故障原因所在，特别是注意被测的监控对象，这些都是会造成仪表系统故障最有可能发生的地方。所以我们都不可忽视。

二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤

（一）温度控制仪表系统故障分析步骤

温度控制仪表大多数是采用电动仪表测量和指示，该系统还有一个弊端就是滞后较大，所以在检测温度控制仪表系统故障时，这两点是必须要考虑其中的。

1.由于温度仪表系统测量具有滞后性的特点，所以温度仪表系统的指示值不会突然的变大或者变小，但由于热电阻或者补偿导线发生断线的情况下，温度仪表的指示值就会突然变大或者变小，这种情况下一般是仪表系统出现了故障。

2.当操作工艺没有任何变化的时候，而温度控制仪表系统指示出现大幅度缓慢波动，这可能是仪表控制系统本身出现的故障。当温度控制系统指示出现快速震荡的情况下，就是控制参数PID调整不当造成的。

3.温度控制系统本身的故障分析步骤：检查调节阀定位器输入信号是否变化，输入信号不变化，输出信号变化，定位器有故障；检查调节阀输入信号是否变化，输入信号不变化，调节阀动作，调节阀膜头膜片漏了。

（二）压力控制仪表系统故障分析步骤

1.工艺操作的变化和调节器PID参数整定不好，就会造成压力控制系统仪表指示出现快速的震荡，这时候就要检查工艺操作是否有无变化。

2.压力控制系统仪表的指示曲线不发生任何变动成为一条直线的时候，一般故障是发生在测量系统中，如果工艺操作发生了变化，压力控制系统仪表还是没有变化，就更加确定是测量系统的问题。

（三）流量控制仪表系统故障分析步骤

1.将流量控制仪表系统指示值和现场检测仪表指示对比，如果流量控制仪表系统指示值达到最小时，而现场检测仪表属于正常，这种情况下是显示仪表。如果现场检测仪表指示值也是最小的，就要检测调节开度，调节开度正常，可能是系统本身的问题，调节开度为零，就是调节阀到调节器之间故障。

2.流量控制仪表系统指示值波动较为频繁的情况下，需要我们手动控制，手动控制还是频繁就是工艺操作的问题，如果得到控制是仪表方面的原因。

3.当手动控制调节阀开大或者开小时，流量值不能降低，流量控制仪表体统指示值和检测仪表指示值都达到最大，这是仪表系统造成的，流量值能降下来，就是工艺操作的原因。

（四）液位控制仪表系统故障分析步骤

1.当液体控制仪表系统指示发生变化时，检测仪表是正常的，手动遥控控制液位，如果能处在一个正常的稳定的位置，则是液位控制系统出现的故障，相反则是工艺系统造成的问题。

2.液面控制对象的容量大小，会造成液位控制仪表系统指示变化过于频繁，如果控制的容量小了，工艺操作又没有任何的变化，就是仪表故障造成的，有变化就是工艺造成的这种频繁波动，如果控制的容量大了，一般都是仪表故障造成的。

参考文献：

[1] 解晓宁.现场仪表的故障原因剖析及防治[J].自动化仪表. 2003（03）