本發(fā)明涉及燃燒熱測(cè)量，尤其涉及一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、labview廣泛應(yīng)用于測(cè)試測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化、控制工程、仿真分析等領(lǐng)域。在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域，大部分主流的測(cè)試儀器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的labview驅(qū)動(dòng)程序，使得用戶可以非常便捷地控制這些硬件設(shè)備，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，labview可以用于開(kāi)發(fā)各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，labview也在不斷創(chuàng)新和完善，目前l(fā)abview發(fā)展迅速，功能強(qiáng)大，在數(shù)據(jù)采集、模擬仿真、快速開(kāi)發(fā)等方面具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

2、傳統(tǒng)的燃燒熱測(cè)定儀均為基于水當(dāng)量法的氧彈式量熱計(jì)，存在環(huán)境要求苛刻、樣品用樣較大、不適合易爆炸樣品和珍貴樣品的缺陷，因此，亟待從原理出發(fā)對(duì)燃燒熱測(cè)定方式進(jìn)行改進(jìn)。微量熱法是一種可以原位、在線地研究熱力學(xué)與熱動(dòng)力學(xué)的研究方法，經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，世界各地的熱化學(xué)實(shí)驗(yàn)室研制出各種類型的量熱儀，新型量熱儀的研制也成為了科學(xué)研究的熱點(diǎn)。最初微量熱儀主要應(yīng)用于如生物學(xué)中蛋白質(zhì)分子相互作用、物質(zhì)相轉(zhuǎn)變行為及化學(xué)反應(yīng)熱等較小功率熱流的監(jiān)測(cè)，隨著科學(xué)研究的深入，微量熱儀也被應(yīng)用于燃燒熱測(cè)定等領(lǐng)域。基于三維熱電傳感系統(tǒng)的新型燃燒熱測(cè)定系統(tǒng)，以數(shù)百支結(jié)構(gòu)相同的熱電偶組成的三維熱電傳感系統(tǒng)為核心元件，通過(guò)將燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱流的精確測(cè)定，可以對(duì)珍貴樣品和易爆樣品在微量水平進(jìn)行燃燒熱的測(cè)定，具有所需樣品量小，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)流程短等優(yōu)勢(shì)。

3、因此，提供一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)和方法，所述燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)與方法與新型燃燒熱測(cè)定原理匹配，基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)和方法，集合了labview技術(shù)，智能模塊和新型燃燒熱測(cè)定儀，實(shí)現(xiàn)了新型燃燒熱測(cè)定儀的操作控制、數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)，操作簡(jiǎn)便，界面簡(jiǎn)潔，使燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)更加方便，對(duì)燃燒熱測(cè)定領(lǐng)域產(chǎn)生積極貢獻(xiàn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，由上位機(jī)(1)、智能模塊(2)和燃燒熱測(cè)定模塊(3)組成；

4、所述燃燒熱測(cè)定模塊由燃燒熱測(cè)定儀(4)、溫度傳感器(5)和電勢(shì)傳感器(6)組成；

5、所述溫度傳感器(5)為鉑熱電阻；

6、所述智能模塊(2)包含具備多種信號(hào)測(cè)量與控制的數(shù)據(jù)采集處理器和電路板，所述數(shù)據(jù)采集處理器基于arm處理器和fpga技術(shù)，內(nèi)嵌實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)linux或wince，所述電路板由電阻、電容、繼電器和計(jì)時(shí)器組成；

7、所述數(shù)據(jù)采集處理器的型號(hào)為ztic/em9104c；

8、所述上位機(jī)(1)為基于labview的圖形界面，包括信號(hào)顯示模塊(7)、標(biāo)定模塊(8)、量熱模塊(9)、數(shù)據(jù)輸出模塊(10)、基線設(shè)置模塊(11)和查詢模塊(12)；

9、所述標(biāo)定模塊(8)、量熱模塊(9)與智能模塊(2)之間均采用rs232異步串口通信方式，智能模塊(2)在收到上位機(jī)(1)發(fā)出的指令后，根據(jù)不同的指令控制電路板的繼電器進(jìn)行不同的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒熱測(cè)定儀標(biāo)定或點(diǎn)火動(dòng)作的控制。

10、優(yōu)選的，所述上位機(jī)(1)的顯示模塊(7)可實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱電勢(shì)、溫度、標(biāo)定電流、標(biāo)定電壓和點(diǎn)火電壓；所述上位機(jī)(1)的標(biāo)定模塊(8)負(fù)責(zé)發(fā)出標(biāo)定的相關(guān)指令，并可對(duì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行修改；

11、優(yōu)選的，所述標(biāo)定可分為電標(biāo)定和化學(xué)標(biāo)定兩種方式，所述上位機(jī)(1)的標(biāo)定模塊(8)負(fù)責(zé)發(fā)出電標(biāo)定或者化學(xué)標(biāo)定的相關(guān)指令。

12、優(yōu)選的，所述上位機(jī)(1)的量熱模塊(9)負(fù)責(zé)發(fā)出點(diǎn)火指令，進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)參數(shù)的修改與記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；上位機(jī)(1)的數(shù)據(jù)輸出模塊(10)輸出單次實(shí)驗(yàn)的樣品名稱及實(shí)驗(yàn)操作人員信息。

13、優(yōu)選的，所述上位機(jī)(1)的基線設(shè)置模塊(11)對(duì)基線進(jìn)行調(diào)零操作；所述上位機(jī)(1)的查詢模塊(12)對(duì)本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)出和查詢。

14、優(yōu)選的，所述燃燒熱測(cè)定儀(4)為基于熱電傳感系統(tǒng)的新型燃燒熱測(cè)定儀器；所述電勢(shì)傳感器(6)為由100～1000支熱電偶組成的三維熱電傳感器。

15、優(yōu)選的，所述溫度傳感器為pt100或pt1000。

16、本發(fā)明還提供了一種基于labview的燃燒熱測(cè)量的方法，基于權(quán)利要求1所述的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，包括以下步驟：開(kāi)啟智能模塊(2)的燃燒熱測(cè)定儀和計(jì)算機(jī)，點(diǎn)擊打開(kāi)軟件，進(jìn)入軟件主界面；到達(dá)主界面后，首先對(duì)上位機(jī)(1)的顯示模塊(7)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)選擇將每種信號(hào)是否勾選來(lái)進(jìn)行選擇顯示，根據(jù)需要，通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)的量程對(duì)信號(hào)曲線進(jìn)行放大或縮小；

17、若進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，則在標(biāo)定模塊(8)選擇進(jìn)行化學(xué)標(biāo)定或電標(biāo)定，并且根據(jù)單次實(shí)驗(yàn)的樣品調(diào)節(jié)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)，使其輸出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確；標(biāo)定模塊(8)發(fā)出化學(xué)標(biāo)定或電標(biāo)定的指令后，智能模塊(2)根據(jù)指令控制電路板的繼電器進(jìn)行標(biāo)定動(dòng)作的控制；顯示模塊(7)將實(shí)時(shí)顯示標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)；實(shí)驗(yàn)完成后在標(biāo)定模塊(8)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀??；同時(shí)，上位機(jī)(1)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出單次實(shí)驗(yàn)的樣品名稱與實(shí)驗(yàn)操作人員等信息；

18、若進(jìn)行量熱實(shí)驗(yàn)，則在量熱模塊(9)進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)參數(shù)修改，在量熱模塊(9)發(fā)出點(diǎn)火指令后，智能模塊(2)根據(jù)指令控制電路板的繼電器進(jìn)行點(diǎn)火動(dòng)作的控制；顯示模塊(7)將實(shí)時(shí)顯示標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)；實(shí)驗(yàn)完成后在量熱模塊(9)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取；同時(shí)，上位機(jī)(1)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出單次實(shí)驗(yàn)的樣品名稱與實(shí)驗(yàn)操作人員等信息之后在量熱模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取；

19、最后，將量熱實(shí)驗(yàn)或者標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并可根據(jù)labview中顯示的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)名稱在上位機(jī)(1)的查詢模塊(12)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢。

20、優(yōu)選的，所述信號(hào)具有多種，每種信號(hào)的量程可獨(dú)立調(diào)節(jié)，顯示界面對(duì)多種信號(hào)同時(shí)顯示，根據(jù)需要將其分別調(diào)節(jié)至合適大小圖形。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下的有益效果：

22、本發(fā)明所述基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)和方法，集合了labview技術(shù)，智能模塊和新型燃燒熱測(cè)定儀，實(shí)現(xiàn)了新型燃燒熱測(cè)定儀的操作控制、數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)，操作簡(jiǎn)便，界面簡(jiǎn)潔，使燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)更加方便，將對(duì)燃燒熱測(cè)定領(lǐng)域產(chǎn)生積極貢獻(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，由上位機(jī)(1)、智能模塊(2)和燃燒熱測(cè)定模塊(3)組成；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)(1)的顯示模塊(7)可實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱電勢(shì)、溫度、標(biāo)定電流、標(biāo)定電壓和點(diǎn)火電壓；所述上位機(jī)(1)的標(biāo)定模塊(8)負(fù)責(zé)發(fā)出標(biāo)定的相關(guān)指令，并可對(duì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行修改。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)定可分為電標(biāo)定和化學(xué)標(biāo)定兩種方式，所述上位機(jī)(1)的標(biāo)定模塊(8)負(fù)責(zé)發(fā)出電標(biāo)定或者化學(xué)標(biāo)定的相關(guān)指令。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)(1)的量熱模塊(9)負(fù)責(zé)發(fā)出點(diǎn)火指令，進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)參數(shù)的修改與記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；上位機(jī)(1)的數(shù)據(jù)輸出模塊(10)輸出單次實(shí)驗(yàn)的樣品名稱及實(shí)驗(yàn)操作人員信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)(1)的基線設(shè)置模塊(11)對(duì)基線進(jìn)行調(diào)零操作；所述上位機(jī)(1)的查詢模塊(12)對(duì)本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)出和查詢。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒熱測(cè)定儀(4)為基于熱電傳感系統(tǒng)的新型燃燒熱測(cè)定儀器；所述電勢(shì)傳感器(6)為由100～1000支熱電偶組成的三維熱電傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于labview的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器為pt100或pt1000。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的基于labview的燃燒熱測(cè)量的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)，包括以下步驟：開(kāi)啟智能模塊(2)的燃燒熱測(cè)定儀和計(jì)算機(jī)，點(diǎn)擊打開(kāi)軟件，進(jìn)入軟件主界面；到達(dá)主界面后，首先對(duì)上位機(jī)(1)的顯示模塊(7)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)選擇將每種信號(hào)是否勾選來(lái)進(jìn)行選擇顯示，根據(jù)需要，通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)的量程對(duì)信號(hào)曲線進(jìn)行放大或縮??；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于labview的燃燒熱測(cè)量的方法，其特征在于，所述信號(hào)具有多種，每種信號(hào)的量程可獨(dú)立調(diào)節(jié)，顯示界面對(duì)多種信號(hào)同時(shí)顯示，根據(jù)需要將其分別調(diào)節(jié)至合適大小圖形。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于LabVIEW的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)和方法，屬于燃燒熱測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述基于LabVIEW的燃燒熱測(cè)量系統(tǒng)由上位機(jī)、智能模塊和燃燒熱測(cè)定模塊組成，燃燒熱測(cè)定模塊由燃燒熱測(cè)定儀、溫度傳感器和電勢(shì)傳感器組成；智能模塊包含具備多種信號(hào)測(cè)量與控制的數(shù)據(jù)采集處理器與電路板；上位機(jī)為基于LabVIEW的圖形界面，包括信號(hào)顯示模塊、標(biāo)定模塊、量熱模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、基線設(shè)置模塊和查詢模塊；智能模塊接收到上位機(jī)發(fā)出的指令后，控制燃燒熱測(cè)定模塊進(jìn)行標(biāo)定或點(diǎn)火，采集燃燒熱測(cè)定模塊產(chǎn)生的信號(hào)，傳輸至上位機(jī)進(jìn)行可視化與存儲(chǔ)。本發(fā)明設(shè)計(jì)性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，可應(yīng)用在新型燃燒熱測(cè)定裝置領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：金波,羅利瓊,王民昌,彭汝芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30