CN102129263A - 一种水分仪被测材料加热方法 - Google Patents
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Abstract
一种水分仪被测材料加热方法，包括步骤：获得加热初始温度Tc，设定被测材料的加热目标温度Th和被测材料的单位为分钟的升温时长t，以i表示温度调节次数，得到每个调节周期的平均升温
其中调节周期ti＝t/i；以PID算法控制加热过程，在第i个调节周期，令PID调节的设定值
直至TspμTh为止；保持目标温度Th恒定，直至测试加热结束。本发明解决了水分仪温度控制的难点，即难以到达精确的控制，以及在到达较高的目标温度时，容易发生较多的过冲现象，很难控制其稳定的问题，方便用户对不同的物质材料进行水分测定。
Description
技术领域
本发明属于分析仪器技术领域，特别涉及一种针对水分仪的被测材料加热方法。
背景技术
在水分仪对物质材料的检测过程中，对被测物进行加热时必须的环节。对于某些物品，如阿司匹林，其内的水分需要一定的时间来慢慢加热，以达到准确测量的目的，目前的水分仪的加热方式在这方面还不能做到这一点。
发明内容
本发明的目的是针对水分仪温度控制的难点，即难以到达精确的控制，以及在到达较高的目标温度时，容易发生较多的过冲现象，很难控制其稳定的问题，提供一种水分仪被测材料加热方法，已解决上述两种问题，方便用户对不同的物质材料进行水分测定。
本发明的技术方案是，一种水分仪被测材料加热方法，包括步骤：
获得加热初始温度Tc，设定被测材料的加热目标温度Th和被测材料的单位为分钟的升温时长t，以i表示温度调节次数，得到每个调节周期的平均升温 其中调节周期ti＝t/i；
以PID算法控制加热过程，在第i个调节周期，令PID调节的设定值 
直至TsμTh为止；
保持目标温度Th恒定，直至测试加热结束。
本发明的技术方案，较为精确的加热控制目标温度，误差仅为几秒钟的时间，基本可忽略不计。不会出现较大的温度过冲，基本保持在2℃以内，并且很快就可以稳定下来，温度误差为1℃。
附图说明
图1是本发明加热方法的一实施例的程序流程示意图
图2是本发明实施例中一样品的加热过程曲线图
图3是本发明实施例中一样品的加热过程曲线图
图4是本发明实施例中一样品的加热过程曲线图
图5是本发明实施例中一样品的加热过程曲线图
图6是本发明实施例中一样品的加热过程曲线图
具体实施方式
本发明的一种水分仪被测材料加热方法，首先获得加热初始温度Tc，设定被测材料的加热目标温度Th和被测材料的单位为分钟的升温时长t，以i表示温度调节次数，得到每个调节周期的平均升温 
其中调节周期ti＝t/i。接着以PID算法控制加热过程，在第i个调节周期，令PID调节的设定值 直至TspμTh为止。保持目标温度Th恒定，直至测试加热结束。
具体实现程序可以是基于单片机的PID控制算法。与以前标准、快速加热方式不同，本发明的温和加热方式采用的是以调节周期为间隔分时分段的调节，以此来实现对规定时间内到达既定目标温度的加热控制。
温和加热方式，就是控制加热系统在经过设定的升温时间t(单位：分钟，范围：4～9分钟)后，达到设定的目标温度Th(单位℃)，然后继续控制这个温度不变(在误差范围允许内)，直到本次加热结束。
温和加热程序实现的方法是，程序设计加热所要到达的目标温度以及到达目标温度所需要的时间可通过外部输入设定，假如设定的时间t分钟，目标温度Th℃，初始室温Tc℃。单片机每隔ti(单位：秒钟)时间对温度进行一次调节，这样可以得到每个的调节周期的平均升温 开始加热后，不断的定时改变PID调节的设定值Tsp： 
其中i表示调节的次数，随着温度的上升，直到TspμTh为止，即比较此次调节温度与目标温度，如果此次温度大于目标温度，以目标温度来调节，反之，则用此次调节温度来调节。以保持目标温度Th恒定，直至加热结束。程序基本框图如 图1所示。
温度控制的难点，一般是比较难以到达精确的控制，以及在到达较高的目标温度时，容易发生较多的过冲现象，很难控制其稳定。本文所述的方法，基本上解决了上述两种情况，首先，可以较为精确的到达目标温度，误差仅为几秒钟的时间，基本可忽略不计。再次，不会出现较大的温度过冲，基本保持在2℃以内，并且很快就可以稳定下来，温度误差为1℃。
采用本发明，在水分仪的加热过程中，取得了较好的效果，加热过程平稳，目标温度控制精确。如下面的图2，演示了一种样品为面粉的加热过程曲线，目标温度是105℃，加热时长为9分钟，保温2分钟；图3演示了另一种样品为面粉的加热过程曲线，目标温度是130℃，加热时长为4分钟，保温4分钟；图4演示了又一种样品为面粉的加热过程曲线，目标温度是160℃，加热时长为4分钟，保温3分钟；图5演示了一种样品为盐水的加热过程曲线，目标温度是160℃，加热时长为4分钟，保温3分钟；图6演示了另一种样品为盐水的加热过程曲线，目标温度是160℃，加热时长为9分钟，保温4分钟。以上各表中，横坐标t单位为分钟，纵坐标T单位为摄氏度。
Claims (1)
1.一种水分仪被测材料加热方法，其特征在于，包括以下步骤：
获得加热初始温度Tc，设定被测材料的加热目标温度Th和被测材料的单位为分钟的升温时长t，以i表示温度调节次数，得到每个调节周期的平均升温
其中调节周期ti＝t/i；
以PID算法控制加热过程，在第i个调节周期，令PID调节的设定值
直至TspμTh为止；
保持目标温度Th恒定，直至测试加热结束。
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| CN2010105913554A CN102129263A (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种水分仪被测材料加热方法 |
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Publications (1)
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| CN102129263A true CN102129263A (zh) | 2011-07-20 |
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Family Applications (1)
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| CN2010105913554A Pending CN102129263A (zh) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | 一种水分仪被测材料加热方法 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2010
- 2010-12-16 CN CN2010105913554A patent/CN102129263A/zh active Pending
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