CN110954225A - 一种用于危险品热分析的测温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于危险品热分析的测温系统，包括：主控制器、无线传输模块和温度监测模块，其中：所述主控制器，用于采集危险品的温度信息，并将所述温度信息转换为温度电信号；所述无线传输模块，用于通过无线传输的方式，将所述温度电信号发送到所述温度监测模块；所述温度监测模块，用于接收所述无线传输模块发送的温度电信号，并根据所述温度电信号生成对应的危险品温度监测界面，以用于进行危险品热分析。本发明实施例实现了远程实时监测现场危险品的温度变化过程，能够实时准确的将加热温度，以及危险物品内部温度变化曲线反馈到监测中心，并将采集到的数据实时显示和数据存储。具有体积小、重量轻、精度高和实时性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及危险品监控技术领域，尤其涉及一种用于危险品热分析的测温系统。
背景技术
现有的炸药烤燃试验都是研究在外界热作用下，炸药发生反应时的环境温度和反应的剧烈程度，是评估和检验炸药热易损性能的重要试验之一。其中，准确采集加热温度、装药内部温度变化曲线是试验的主要测试内容。
由于炸药在热作用下具有发生爆炸的危险性，对人员和仪器设备的防护提出了严格要求，传统用于炸药热易损性的温度测试系统，一般采用温度传感器监测加热温度和炸药内部温度变化曲线，采用记录仪记录温度曲线，事后通过计算机读取温度曲线并处理试验结果，测试人员不能实时了解炸药加热过程，给试验带来了好多不确定性。
因此，现在亟需一种用于危险品热分析的测温系统来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种用于危险品热分析的测温系统。
本发明实施例提供了一种用于危险品热分析的测温系统，包括主控制器、无线传输模块和温度监测模块，其中：
所述主控制器，用于采集危险品的温度信息，并将所述温度信息转换为温度电信号；
所述无线传输模块，用于通过无线传输的方式，将所述温度电信号发送到所述温度监测模块；
所述温度监测模块，用于接收所述无线传输模块发送的温度电信号，并根据所述温度电信号生成对应的危险品温度监测界面，以用于进行危险品热分析。
进一步地，所述主控制器包括热电偶传感器和温度采集卡，其中：
所述热电偶传感器连接所述温度采集卡，用于对危险品进行温度采集，并将采集到的温度转换为热电动势；
所述温度采集卡，用于将所述热电动势转换为电信号，以得到温度电信号。
具体地，所述热电偶传感器为K型热电偶传感器，所述温度采集卡为NI-9214采集卡。
具体地，所述主控制器为NI cDAQ-9184四槽以太网机箱。
进一步地，所述无线传输模块是由第一无线AP和第二无线AP组成，所述第一无线AP连接所述主控制器，所述第二无线AP连接所述温度监测模块。
具体地，所述主控制器采用蓄电池供电方式进行供电。
进一步地，所述温度监测模块包括通道设置单元，热电偶类型补偿单元、定时单元和存储单元，其中：
所述通道设置单元，用于对温度采集通道进行设置，并设置最大温度监测值和最小温度监测值；
所述热电偶类型补偿单元，用于对热电偶类型进行设置，并对温度采集通道和温电度信号进行补偿设置；
所述定时单元，用于对采集周期、采样率和采样数量进行设置；
所述存储单元，用于对采集到的危险品温度数据进行存储。
具体地，所述第一无线AP和所述第二无线AP为EOC-3220无线AP。
本发明实施例提供的用于危险品热分析的测温系统，为研究危险品热分析提供了可靠的温度测试仪器，实现了远程实时监测现场危险品的温度变化过程，能够实时准确的将加热温度，以及危险物品内部温度变化曲线反馈到监测中心，并将采集到的数据实时显示和数据存储。具有体积小、重量轻、精度高和实时性强的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的用于危险品热分析的测温系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前危险品热分析测温主要有直接测温和间接测温，包括光纤测温和红外测温等方式。其中，光纤测温是一种直接测温方式，光纤式温度测试仪采用光纤传递信号，其温度传感器安装在炸药表面，与被测系统直接接触，测温仪与温度传感器间用光纤连接，然而，光纤易折、易断和不耐高温的缺点，导致试验效果较差；红外测温为间接测温，由于红外成像仪测量不可穿透物体时，无法透过表面测量危险品内部温度，只能测量危险品外部温度。而对于具有爆炸性的危险品热分析，因为具有爆炸的危险性，因此需要采用直接测温技术，但由于危险品具有爆炸的危害性，用于测温监控终端必须远离测试现场。
图1为本发明实施例提供的用于危险品热分析的测温系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种用于危险品热分析的测温系统，包括主控制器101、无线传输模块102和温度监测模块103，其中：
所述主控制器101，用于采集危险品的温度信息，并将所述温度信息转换为温度电信号；
所述无线传输模块102，用于通过无线传输的方式，将所述温度电信号发送到所述温度监测模块103；
所述温度监测模块103，用于接收所述无线传输模块102发送的温度电信号，并根据所述温度电信号生成对应的危险品温度监测界面，以用于进行危险品热分析。
在本发明实施例中，主控制器101设置在待测危险品处，实时对待测危险品的温度变化信息进行采集，并将这些温度信息转换成电信号，通过无线传输模块102发送到温度监测模块103；温度监测模块103可设置在上位机，例如，危险品监测平台或移动电脑等，根据温度电信号生成待测危险品的温度变化数据波形图，并通过显示终端展现给操作人员，以根据这些温度变化数据波形图对待测危险品进行实时的温度监测分析。需要说明的是，本发明实施例提供的用于危险品热分析的测温系统，以炸药烤燃试验进行说明，其他危险品热分析也可适用。
本发明实施例提供的用于危险品热分析的测温系统，为研究危险品热分析提供了可靠的温度测试仪器，实现了远程实时监测现场危险品的温度变化过程，能够实时准确的将加热温度，以及危险物品内部温度变化曲线反馈到监测中心，并将采集到的数据实时显示和数据存储。具有体积小、重量轻、精度高和实时性强的特点。
在上述实施例的基础上，所述主控制器包括热电偶传感器和温度采集卡，其中：
所述热电偶传感器连接所述温度采集卡，用于对危险品进行温度采集，并将采集到的温度转换为热电动势；
所述温度采集卡，用于将所述热电动势转换为电信号，以得到温度电信号。
在本发明实施例中，主控制器中的热电偶传感器设置在待测危险品的内部，并连接温度采集卡，该热电偶传感器通过将待测危险品处采集到的温度变化转换为热电动势变化，再通过温度采集卡将热电动势转换为电压信号，即得到温度电信号。
在上述实施例的基础上，所述热电偶传感器为K型热电偶传感器，所述温度采集卡为NI-9214采集卡。
在上述实施例的基础上，所述主控制器为NI cDAQ-9184四槽以太网机箱。
在本发明实施例中，温度采集卡为NI-9214采集卡，该采集卡可设置连接J、K、T、E、N、B、R和S八种型号的热电偶传感器。由于危险品均为易燃易爆物品，特别是炸药加热分析试验，一般温度采集频率不高，温度低于1000℃，当炸药发生爆轰时，传感器容易损坏，综合考虑环境的恶劣性，优选地，在本发明实施例中，热电偶传感器设置为K型热电偶。
进一步地，由于炸药热分析试验具有较大的危险性，一般选在周围比较安全，没有居民的野外试爆场实施。因此，要求测试仪器供电方便、适合宽温变化以及稳定性好的仪器设备，本发明实施例采用NI cDAQ-9184四槽以太网机箱作为该系统的主控制器，具有体积小巧，功耗低，便于携带，且成本较低。
在上述实施例的基础上，所述无线传输模块是由第一无线AP和第二无线AP组成，所述第一无线AP连接所述主控制器，所述第二无线AP连接所述温度监测模块。
在上述实施例的基础上，优选地，所述第一无线AP和所述第二无线AP为EOC-3220无线AP。
在本发明实施例中，在对危险品进行热分析时，特别是炸药热分析试验，其可能导致炸药爆炸，如果将采集终端全部置于试验现场，对人员和采集终端造成危害。在本发明实施例中，采用的主控制器为NI cDAQ-9184四槽以太网机箱，在理想状况下能够以大约10MB/s的速度传输数据。因此，选择无线传输模块的传输速率必须大于10MB，以保证现场测试信号的不失真。优选地，本发明实施例提供的无线传输模块采用两块EOC-3220无线AP组成，即第一无线AP设置在主控制器处，与下位机NI cDAQ-9184连接，下位机连接的ECB-3220长距无线AP网桥，使用2.4G发射天线，并进行信号增益，确保数据实时可靠传输；第二无线AP设置在上位机处，实时接收下位机采集到的温度数据。
在上述实施例的基础上，所述主控制器采用蓄电池供电方式进行供电。
本发明实施例采用的无线ECB-3220AP网桥符合IEEE 802.11b/g标准，采用RJ-45以太网接口，与所选NI cDAQ-9184四槽以太网机箱进行直接连接；支持蓄电池供电，克服了野外工作供电难的缺点；并支持MAC地址过滤，使数据安全性得到了保障，确保数据实时连续传输的可靠性，其最大通信距离可达8公里，具有较大范围的远程监测功能，更适合野外环境连续采集。
在上述实施例的基础上，可采用LABVIEW图形化编程语言对温度监测模块的监测功能进行设置。
在上述实施例的基础上，所述温度监测模块包括通道设置单元，热电偶类型补偿单元、定时单元和存储单元，其中：
所述通道设置单元，用于对温度采集通道进行设置，并设置最大温度监测值和最小温度监测值；
所述热电偶类型补偿单元，用于对热电偶类型进行设置，并对温度采集通道和温电度信号进行补偿设置；
所述定时单元，用于对采集周期、采样率和采样数量进行设置；
所述存储单元，用于对采集到的危险品温度数据进行存储。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，包括主控制器、无线传输模块和温度监测模块，其中：
所述主控制器，用于采集危险品的温度信息，并将所述温度信息转换为温度电信号；
所述无线传输模块，用于通过无线传输的方式，将所述温度电信号发送到所述温度监测模块；
所述温度监测模块，用于接收所述无线传输模块发送的温度电信号，并根据所述温度电信号生成对应的危险品温度监测界面，以用于进行危险品热分析。
2.根据权利要求1所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述主控制器包括热电偶传感器和温度采集卡，其中：
所述热电偶传感器连接所述温度采集卡，用于对危险品进行温度采集，并将采集到的温度转换为热电动势；
所述温度采集卡，用于将所述热电动势转换为电信号，以得到温度电信号。
3.根据权利要求2所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述热电偶传感器为K型热电偶传感器，所述温度采集卡为NI-9214采集卡。
4.根据权利要求1所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述主控制器为NIcDAQ-9184四槽以太网机箱。
5.根据权利要求1所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述无线传输模块是由第一无线AP和第二无线AP组成，所述第一无线AP连接所述主控制器，所述第二无线AP连接所述温度监测模块。
6.根据权利要求1所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述主控制器采用蓄电池供电方式进行供电。
7.根据权利要求1所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述温度监测模块包括通道设置单元，热电偶类型补偿单元、定时单元和存储单元，其中：
所述通道设置单元，用于对温度采集通道进行设置，并设置最大温度监测值和最小温度监测值；
所述热电偶类型补偿单元，用于对热电偶类型进行设置，并对温度采集通道和温电度信号进行补偿设置；
所述定时单元，用于对采集周期、采样率和采样数量进行设置；
所述存储单元，用于对采集到的危险品温度数据进行存储。
8.根据权利要求5所述的用于危险品热分析的测温系统，其特征在于，所述第一无线AP和所述第二无线AP为EOC-3220无线AP。
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