本發(fā)明涉及一種溫度控制裝置加熱膜老化的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

加熱膜作為一種加熱裝置，也是溫度控制裝置的執(zhí)行裝置，在日常生活、生產(chǎn)及軍事領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用。例如，工業(yè)生產(chǎn)過程中，罐體、管道的加熱和保溫，遠(yuǎn)紅外低溫外烘箱、干燥箱等都需要使用加熱膜；軍事領(lǐng)域中，慣性敏感元件的工作環(huán)境需要恒溫控制；醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，恒溫培養(yǎng)皿、溫箱都需要用加熱膜進(jìn)行溫度控制。因此，加熱膜在某些重要場(chǎng)合起到了關(guān)鍵性作用。設(shè)計(jì)一種溫度控制裝置中加熱膜老化的檢測(cè)方法，對(duì)加熱膜性能進(jìn)行定期檢查，以保證溫度控制裝置測(cè)試和工業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行?，F(xiàn)有文獻(xiàn)資料和公開專利技術(shù)中，尚未發(fā)現(xiàn)有類似的檢測(cè)方法公開。

本發(fā)明的高精度溫度控制裝置中的溫度檢測(cè)電路由穩(wěn)定性好、測(cè)溫精度高的鉑電阻敏感溫度變化，通過測(cè)溫電橋及放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，最終由單片機(jī)解算出當(dāng)前溫度值并發(fā)送至計(jì)算機(jī)，溫度控制裝置通過計(jì)算控制電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱膜升溫速率可調(diào)的精確控制，通過高精度的測(cè)溫及控溫過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度控制系統(tǒng)中加熱膜工作狀態(tài)的測(cè)試，以達(dá)到檢測(cè)加熱膜性能的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可用于定期檢測(cè)溫度控制裝置中加熱膜工作狀態(tài)，解決因加熱膜老化使溫控系統(tǒng)升溫效率降低的問題，保證溫控系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高性能工作狀態(tài)的溫度控制裝置中加熱膜老化的檢測(cè)方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種溫度控制裝置中加熱膜老化的檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)設(shè)置溫度控制程序的目標(biāo)溫度，高于室溫10～20℃即可，將溫度控制程序下載到溫度控制板中；

(2)選用型號(hào)完全相同的兩個(gè)溫箱A和B，將被檢測(cè)加熱膜置于溫箱A中，同時(shí)將另一個(gè)工作正常的加熱膜置于溫箱B中，并將兩個(gè)加熱膜的兩端分別連接至溫度控制板的兩路脈寬調(diào)制輸出端，同時(shí)將兩個(gè)溫度傳感器鉑電阻分別置于溫箱A、B中，系統(tǒng)上電后溫度測(cè)量及控制裝置開始工作，溫度控制裝置根據(jù)當(dāng)前溫度值與期望溫度值差值大小計(jì)算得到控制電壓，進(jìn)而控制加熱膜進(jìn)行工作；

(3)計(jì)算機(jī)利用溫度數(shù)據(jù)接收軟件接收溫度數(shù)據(jù)，并保存溫度數(shù)據(jù)，記溫箱A中測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)位A組數(shù)據(jù)，溫箱B中測(cè)得的數(shù)據(jù)為B組數(shù)據(jù)，待兩組溫度數(shù)據(jù)均穩(wěn)定至目標(biāo)溫度并保持5～10分鐘后關(guān)閉電源，系統(tǒng)停止工作；

(4)將步驟(3)中的溫度數(shù)據(jù)中前十組數(shù)據(jù)剔除，繪制溫度變化曲線；

(5)將步驟(4)中得到的兩組溫度變化曲線進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)溫度控制裝置中加熱膜老化的檢測(cè)；若溫箱A內(nèi)溫度上升到目標(biāo)溫度值所需要的時(shí)間與溫箱B所需要的時(shí)間相似，則被測(cè)加熱膜未老化，可以正常工作；若溫箱A內(nèi)溫度上升到目標(biāo)溫度值所需要的時(shí)間是溫箱B所需要時(shí)間的一倍以上，則說明被檢測(cè)加熱膜已經(jīng)老化。

溫度控制板是這樣工作的：系統(tǒng)具有溫度測(cè)量及控制功能，通過鉑電阻敏感環(huán)境溫度變化，經(jīng)過溫度數(shù)據(jù)處理電路對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、濾波和解算得到環(huán)境當(dāng)前溫度值，根據(jù)當(dāng)前溫度值與期望溫度值差值大小計(jì)算得到控制電壓，進(jìn)而控制加熱膜進(jìn)行工作溫度數(shù)據(jù)通過串口傳輸至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)顯示并保存溫度數(shù)據(jù)；并且溫度控制板可以同時(shí)檢測(cè)多點(diǎn)溫度信息并同時(shí)控制多個(gè)加熱膜工作。因此溫度控制裝置加熱膜老化的檢測(cè)方法，可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)加熱膜的工作狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：具備同時(shí)檢測(cè)多個(gè)加熱膜老化狀態(tài)的能力，操作簡(jiǎn)單、測(cè)試準(zhǔn)確、適用于多種類型的加熱器件；保證溫度控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，用于及時(shí)檢測(cè)并解決加熱膜老化導(dǎo)致溫箱加熱慢甚至失效的問題。

附圖說明

圖1溫度控制裝置中加熱膜老化的檢測(cè)方法流程圖。

圖2溫度控制裝置原理圖。

圖3作為參考基準(zhǔn)加熱膜對(duì)應(yīng)的溫箱B內(nèi)溫度變化曲線。

圖4被檢測(cè)加熱膜對(duì)應(yīng)的溫箱A內(nèi)溫度變化曲線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種溫度控制裝置中加熱膜老化的檢測(cè)方法包括以下步驟：

(1)設(shè)置溫度控制程序中的目標(biāo)溫度，其中，加熱膜工作時(shí)溫度控制板控制加熱膜工作功率，使溫箱內(nèi)溫度升高并保持穩(wěn)定的溫度。用戶可以根據(jù)需求任意設(shè)定目標(biāo)溫度，通過修改溫度控制板中核心控制器的程序即可修改目標(biāo)溫度。測(cè)試時(shí)目標(biāo)溫度應(yīng)高于室溫10～20℃，將溫度測(cè)量及控制程序下載到溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)電路板中。其中，在選擇目標(biāo)溫度時(shí)，如果目標(biāo)溫度過低，會(huì)導(dǎo)致升溫過程不明顯，不宜分辨出加熱膜是否老化；若果目標(biāo)溫度過高，會(huì)導(dǎo)致升溫過程較長(zhǎng)，系統(tǒng)功耗增大；因此目標(biāo)溫度可設(shè)為高于室溫10～20℃，在實(shí)驗(yàn)中可以優(yōu)選為15℃。

(2)如圖2所示，選用型號(hào)完全相同的兩個(gè)溫箱A和B，將被檢測(cè)加熱膜置于溫箱A中，同時(shí)將另一個(gè)工作正常的加熱膜置于溫箱B中，加熱膜外置兩根導(dǎo)線，根據(jù)溫度控制板給導(dǎo)線兩端提供平均電壓值的變化，可以控制加熱膜工作的工作功率，以實(shí)現(xiàn)控制溫箱內(nèi)部升溫速率的功能。并將兩個(gè)加熱膜的兩端分別連接至溫度控制板的兩路脈寬調(diào)制輸出端，同時(shí)將兩個(gè)測(cè)溫鉑電阻分別置于溫箱A和B中，系統(tǒng)上電后溫度控制裝置開始工作。

(3)計(jì)算機(jī)通過串行接口與溫度控制模塊通信，利用溫度數(shù)據(jù)接收軟件接受并保存溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)接受軟件顯示的數(shù)據(jù)可以監(jiān)測(cè)溫箱內(nèi)時(shí)時(shí)溫度值，溫箱內(nèi)達(dá)到目標(biāo)溫度并保持目標(biāo)溫度不變后，等待5～10分鐘，關(guān)閉電源，系統(tǒng)停止工作。

(4)將步驟(3)中的數(shù)據(jù)保存為txt格式文檔，并刪除前10組數(shù)據(jù)，因?yàn)樵谙到y(tǒng)剛開機(jī)時(shí)，采集的前幾組數(shù)據(jù)不能匹配當(dāng)前溫度值，所以，應(yīng)刪除前10組溫度數(shù)據(jù)，以保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。運(yùn)行MATLAB軟件，導(dǎo)入步驟(3)中存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù)，通過繪圖功能，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，溫度值為縱坐標(biāo)，將溫箱中溫度值變化以曲線形式顯示。

(5)圖3為溫箱B中溫度變化曲線，圖4為溫箱A中溫度變化曲線，通過對(duì)比兩個(gè)溫箱中的溫度變化曲線，可以判斷被測(cè)加熱膜是否老化，若溫箱A內(nèi)溫度上升到目標(biāo)溫度值所需要的時(shí)間與溫箱B內(nèi)所需的時(shí)間相似則被測(cè)加熱膜件未老化且裝置工作正常；若溫箱A內(nèi)溫度上升到目標(biāo)溫度值所需要的時(shí)間長(zhǎng)于溫箱B所需要時(shí)間的一倍，則說明被檢測(cè)加熱膜已經(jīng)老化。通過對(duì)比圖3和圖4中溫度變化曲線可以發(fā)現(xiàn)，溫箱A中溫度達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間為2.5小時(shí)，溫箱B中溫度達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間為1小時(shí)，A溫箱內(nèi)的升溫時(shí)長(zhǎng)是B溫箱內(nèi)升溫時(shí)長(zhǎng)的2.5倍，由此可知，被檢測(cè)加熱膜已經(jīng)老化。

上述溫度控制板可以同時(shí)測(cè)量多路溫度并控制多路加熱膜工作，因此該方法可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)加熱膜的工作狀態(tài)

上述步驟(1)中的目標(biāo)溫度定義為：加熱膜工作時(shí)溫控裝置控制加熱膜工作功率，使溫度控制裝置內(nèi)溫度升高并保持穩(wěn)定的溫度。用戶可以根據(jù)需求任意設(shè)定目標(biāo)溫度，通過修改溫度控制板中核心控制器的程序即可修改目標(biāo)溫度。

應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。