CN103674328B - 基于Labview的热电偶自动测温分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基于Labview的热电偶自动测温分析方法，包括以下步骤：将数据采集卡分别与温度检测装置和上位机进行连接；待连接完成后，通过上位机选择数据采集卡占用的端口以及温度检测装置在数据采集卡上占用的采集通道；上位机接收数据采集卡采集的由温度检测装置检测到的被测设备的温度数据；根据采样点的温度数据生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图；根据温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图对被测设备进行性能分析。本发明的方法，通过上位机触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令来调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道，使得Labview软件能够普遍适用于不同的数据采集卡。
Description
技术领域
本发明涉及测控分析领域，尤其涉及一种基于Labview的热电偶自动测温分析方法及系统。
背景技术
在科研研究相关的热处理及工业生产中，需要对温度进行测量及数据分析。传统的方法是用仪表检测及人工记录，不仅费时且可能遗漏重要数据、并存在读数不准等问题。另外，一些检测设备价格昂贵，且不便于移动。
目前，基于虚拟仪器技术的检测设备中使用最为普遍的计算机语言是美国NI公司的Labview。但是Labview一般只支持NI的硬件，且NI的数据采集卡价格昂贵。普通的数据采集卡则没有很好的软件支持，功能简单。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于Labview的热电偶自动测温分析方法方法。该方法通过上位机触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令来调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道，使得Labview软件能够普遍适用于不同的数据采集卡。
本发明的第二个目的在于提出一种基于Labview的热电偶自动测温分析系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法，包括以下步骤：将数据采集卡分别与温度检测装置和上位机进行连接；待连接完成后，通过所述上位机选择所述数据采集卡占用的端口以及所述温度检测装置在所述数据采集卡上占用的采集通道；所述上位机接收所述数据采集卡采集的由所述温度检测装置检测到的被测设备的温度数据；根据所述采样点的温度数据生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图；以及根据所述温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图对所述被测设备进行性能分析。
根据本发明实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法，通过上位机触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令来调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道，使得Labview软件能够普遍适用于不同的数据采集卡。另外，通过Labview软件对被测设备或环境的温度数据进行实时地处理分析便于直接观测或其他观测。
在一些示例中，在所述上位机接收所述数据采集卡采集的由所述温度检测装置检测到的被测设备的温度数据之后，还包括：对所述温度数据进行滤波。
在一些示例中，在所述上位机接收所述数据采集卡采集的由所述温度检测装置检测到的被测设备的温度数据之后，还包括：对所述温度数据进行滤波。
在一些示例中，还包括：触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令；根据所述温度采样频率指令和/或采集通道切换指令调整所述数据采集卡的温度采样频率和/或切换所述数据采集卡的采样通道。
在一些示例中，还包括：当所述上位机判断所述被测设备的温度高于预设值时，进行报警提示。
本发明第二方面实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析系统，包括：温度检测装置，用于检测温度数据；数据采集卡，用于采集所述温度检测装置检测到的所述温度数据；上位机，用于对所述温度数据进行分析以获取分析结果以及显示所述温度数据和所述分析结果。
根据本发明实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析系统，通过上位机触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令来调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道，使得Labview软件能够普遍适用于不同的数据采集卡。另外，通过Labview软件对被测设备或环境的温度数据进行实时地处理分析便于直接观测被测设备或环境的温度信息。
在一些示例中，所述数据采集卡是为ADAM4118，具有8个采集通道。
在一些示例中，所述上位机还用于对所述温度数据进行滤波。
在一些示例中，所述上位机还用于调整滤波阶数。
在一些示例中，所述上位机还用于：触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令；根据所述温度采样频率指令和/或采集通道切换指令调整所述数据采集卡的温度采样频率和/或切换所述数据采集卡的采样通道。
在一些示例中，所述上位机还用于：判断所述被测设备的温度是否高于预设值，如果是，则进行报警提示。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本发明一个实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析系统的结构框图；和
图3是本发明一个实施例的Labview显示界面示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
下面参考附图描述根据本发明实施例基于Labview的热电偶自动测温分析方法及系统。
本发明第一方面实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法，包括以下步骤：
将数据采集卡分别与温度检测装置和上位机进行连接；待连接完成后，通过上位机选择数据采集卡占用的端口以及温度检测装置在数据采集卡上占用的采集通道；上位机接收数据采集卡采集的由温度检测装置检测到的被测设备的温度数据；根据采样点的温度数据生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图；以及根据温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图对被测设备进行性能分析。
图1是根据本发明一个实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法的流程图。结合图1具体描述本发明实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法的实现过程：
步骤S101：将数据采集卡分别与温度检测装置和上位机进行连接。
具体地，将温度检测装置，即热电偶插入数据采集卡的接口，然后将数据采集卡的USB借口插入上位机中。本发明的一个实施例中，数据采集卡为ADAM4118，具有8个采集通道。
步骤S102：待连接完成后，通过上位机选择数据采集卡占用的端口以及温度检测装置在数据采集卡上占用的采集通道。
具体地，待连接成功后，打开上位机中的资源管理器找到数据采集卡占用的端口。打开上位机中的Labview软件选择数据采集卡占用的端口以及热电偶在数据采集卡上占用的采集通道。
步骤S103：上位机接收数据采集卡采集的由温度检测装置检测到的被测设备的温度数据。
具体地，上位机接收数据采集卡采集的由温度检测装置检测到的被测设备的温度数据后自动存储，并打开Labview软件读取这些温度数据。
另外，在具体的温度数据采集过程中，可以通过触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道。
步骤S104：根据采样点的温度数据生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图。
具体地，打开Labview软件读取采样点的温度数据后，通过对温度数据进行滤波（如巴特沃斯滤波），并生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图，因此可以更加直观且清楚地读取被测设备的实时温度。特别地，还可以调整滤波的阶数以提高温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线的信噪比，使得温度数据更加精确。
另外，通过Labview软件的分析处理，还可以连续地显示一段时间内被测设备的最高温度、最小温度、平均温度、方差、标准差。当上位机判断采集点的被测设备的最高温度超过预设值时，则进行报警提示。上位机还可以通过Labview软件清除被测设备的温度数据的历史记录。
步骤S105：根据温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图对被测设备进行性能分析。
具体地，将被测设备的温度数据以及温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图和上述步骤中的最高温度、最小温度、平均温度、方差、标准差以电子表格或者文本的形式存入上位机中，便于对被测设备进行进一步的性能分析。
根据本发明实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析方法，通过上位机触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令来调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道，使得Labview软件能够普遍适用于不同的数据采集卡。另外，通过Labview软件对被测设备或环境的温度数据进行实时地处理分析便于直接观测被测设备或环境的温度信息。
本发明第二方面的实施例提出一种基于Labview的热电偶自动测温分析系统，如图2所示，包括：温度检测装置100、数据采集卡200和上位机300。
其中，温度检测装置100，用于检测温度数据。数据采集卡200，用于采集温度检测装置100检测到的温度数据。上位机300，用于对温度数据进行分析以获取分析结果以及显示温度数据和分析结果。
具体地，在本发明的一个实施例中，温度检测装置100即热电偶，数据采集卡200，为ADAM4118，具有8个采集通道。
在实际的应用中，将温度检测装置100，即热电偶插入数据采集卡200的USB接口，然后将数据采集卡200的USB借口插入上位机300中，以完成数据采集前的准备工作。
待连接完成后，打开上位机300中的资源管理器找到数据采集卡200占用的端口。然后打开上位机300中的Labview软件选择数据采集卡200占用的端口以及温度检测装置100在数据采集卡200上占用的采集通道。在具体的温度采集过程中，上位机300通过触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令调整数据采集卡200的温度采样频率和/或切换数据采集卡200的采样通道，来配置不同的热电偶输入类型。
在Labview软件的初始设置完成后，将读取数据采集卡200采集的由温度检测装置100检测到的被测设备的温度数据。通过对温度数据进行滤波（如巴特沃斯滤波）处理后，生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图。特别地，还可以调整滤波阶数以提高温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图的信噪比，使得温度数据更加精确。
此外，通过Labview软件的分析处理，还可以连续地显示一段时间内被测设备的最高温度、最小温度、平均温度、方差、标准差。其显示界面如图3所示。当上位机300判断采集点的被测设备的最高温度超过预设值时，则进行报警提示。上位机300还可以通过Labview软件清除被测设备的温度数据的历史记录。另外，还可以将被测设备的温度数据以及温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图和上述的最高温度、最小温度、平均温度、方差、标准差以电子表格或者文本的形式存入上位机300中，便于对被测设备进行进一步的性能分析。
根据本发明实施例的基于Labview的热电偶自动测温分析系统，通过上位机触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令来调整数据采集卡的温度采样频率和/或切换数据采集卡的采样通道，使得Labview软件能够普遍适用于不同的数据采集卡。另外，通过Labview软件对被测设备或环境的温度数据进行实时地处理分析便于直接观测被测设备或环境的温度信息。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种基于Labview的热电偶自动测温分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
将数据采集卡分别与温度检测装置和上位机进行连接；
待连接完成后，通过所述上位机选择所述数据采集卡占用的端口以及所述温度检测装置在所述数据采集卡上占用的采集通道；
所述上位机接收所述数据采集卡采集的由所述温度检测装置检测到的被测设备的温度数据，其中，在温度数据采集过程中，通过触发温度采样频率指令和/或采集通道切换指令调整所述数据采集卡的温度采样频率和/或切换所述数据采集卡的采样通道；
根据所述采样点的温度数据生成温度随时间的变化图以及温度变化速度曲线图，并得到预设时间内被测设备的最高温度、最小温度、平均温度、方差及标准差，其中，在该过程中，还包括：对所述温度数据进行滤波，并在对所述温度数据进行滤波的过程中，调整滤波阶数；以及
根据所述温度随时间的变化图、温度变化速度曲线图、预设时间内被测设备的最高温度、最小温度、平均温度、方差及标准差对所述被测设备进行性能分析；
当所述上位机判断所述被测设备的温度高于预设值时，进行报警提示。
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