CN116448261A - 一种恒温金属浴的智能温度控制系统及检测方法 - Google Patents

一种恒温金属浴的智能温度控制系统及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒温金属浴的智能温度控制系统及检测方法，控制系统包括恒温金属浴的多个恒温模块，加热件，多个无线温度测点，多个温度传感器，触发控制模块，第一数据处理模块，第二数据处理模块，校正模块，识别模块，远程通信模块，远程监控服务器；所述第一数据处理模块用于对温度传感器采集的数据进行分析处理，计算映射测点温度估值；所述第二数据处理模块用于根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；所述校正模块用于获取温度传感器数据的校正参数，并对温度传感器的数据进行校正。本发明能够实现对恒温金属浴的温度数据的校正，提高了温度控制的智能化程度和准确性。

Description

一种恒温金属浴的智能温度控制系统及检测方法
技术领域
本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种恒温金属浴的智能温度控制系统及检测方法。
背景技术
恒温金属浴常用于酶样品保存和反应、DNA扩增、PCR反应等各项试验，已广泛应用于医药化工、食品安全、质检、环境检测等行业。温度是恒温金属浴的关键参数，会直接影响最终试验结果。现有技术中通常在恒温金属浴的加热件中设置温度传感器，获取温度反馈值，从而实现温度的闭环控制。但是，加热件处于温度反复变化的环境中，且长时间处于高温或低温环境，难免出现异常，导致温度数据不可靠，从而会影响温度控制环的准确性。
为了使恒温金属浴的温控更加准确可靠，现有技术中也存在一些校准装置，例如发明专利CN105618171B提出一种金属浴自动校准方法及系统，包括恒温模块和对恒温模块进行加热的加热板，所述加热板内设置有温度传感器，所述恒温模块内可放置测温探头。该发明通过测温探头来采集恒温模块内的温度，通过同一时间测温探头采集的温度与温度传感器采集的加热板的温度进行对比实现对恒温模块的自动温度校准过程。但是，该发明仅设置了一个测温探头只能对一个孔洞进行测温，无法准确反映恒温模块各个孔洞的实际温度情况；且该发明的测温探头与外界空气连通，外界环境温度以及空气气流扰动均会影响探头测温准确性；并且，该发明加热板仅设置一个温度传感器，可靠性差。
此外，发明专利CN114003074A提出一种干式恒温试验设备温场校准装置，包括控制部件，处理模块连接于传输模块、通道控制模块和温度补偿模块，传输模块连接于读取模块，读取模块连接于通道控制模块；温度采集部件，每个恒温块用于封堵温场通孔，恒温块具有第一通孔，每个电阻部件的一端连接于通道控制模块，另一端穿过第一通孔并伸入温场通孔；恒流源部件，恒流源部件的一端连接于读取模块，另一端连接于通道控制模块。该发明虽然采用多通道测量，但是带来了新的问题：如何对多个测点的数据进行处理，从而保证数据在时间上和空间上的一致性。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种恒温金属浴的智能温度控制系统及检测方法。
技术方案：
第一方面，本发明提出一种恒温金属浴的智能温度控制系统，包括恒温金属浴的多个恒温模块，加热件，多个无线温度测点，多个温度传感器，触发控制模块，第一数据处理模块，第二数据处理模块，校正模块，识别模块，远程通信模块，远程监控服务器；
优选地，所述无线温度测点设置在恒温模块的孔洞内壁；
所述温度传感器设置在加热件中；
所述触发控制模块用于控制无线温度测点和温度传感器的采样时间与频率；
所述第一数据处理模块用于对温度传感器采集的数据进行分析处理，计算映射测点温度估值；
所述第二数据处理模块用于根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；
所述校正模块用于获取温度传感器数据的校正参数，并对温度传感器的数据进行校正；
识别模块用于自动识别获取恒温模块的标签从而获取恒温模块的编号、孔径；
远程监控服务器用于通过远程通信模块对控制系统进行远程监控。
优选地，所述触发控制模块包括频率设置模块，用于设置温度传感器和无线温度测点的采样频率；
所述触发控制模块还用于根据无线通信时延设置无线温度测点的采集动作触发时刻。
优选地，所述第一数据处理模块包括异常判断模块，用于判断温度传感器是否异常；
所述第一数据处理模块还包括温度估值模块，用于获取映射测点温度估值；
其中，恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点。
优选地，在恒温模块上设置有RFID标签；
识别模块通过识别RFID标签来获取恒温模块的编号、孔径信息。
第二方面，本发明还提供了一种恒温金属浴的智能温度控制系统的恒温金属浴的检测方法，
该方法包括：
步骤1、按照预设布局规则布置无线温度测点；
步骤2、获取恒温模块信息，关闭恒温金属浴的盖体，设定温度、启动工作；
所述恒温模块信息包括编号、孔径；
步骤3、触发无线温度测点与温度传感器的采集动作并获取数据；
步骤4、对温度传感器数据进行分析处理，计算映射测点温度估值；
其中，恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点；
步骤5、根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；
步骤6、获取温度传感器数据的校正参数；
步骤7、根据模块自动匹配校正参数，对温度传感器采集的数据进行校正。
步骤71、开始恒温金属浴试验时，自动识别恒温模块的标签信息；
步骤72、根据恒温模块的标签信息确定对应的校正参数；
步骤73、根据校正参数对温度传感器采集的数据进行校正。
优选地，所述步骤3包括：
步骤31、设定温度传感器的采集动作触发时刻t1；
步骤32、根据无线通信时延t0设定无线温度测点的采集动作触发时刻t2：
t2＝t1+t0；
步骤33、设定无线温度测点与温度传感器的采样频率均为f0；
步骤34、获取温度传感器和无线温度测点返回的采集数据；
其中，温度传感器的数据帧中包含温度传感器的编号，无线温度测点的数据帧中包含无线温度测点的编号。
优选地，所述步骤4包括：
步骤41、判断加热件的温度传感器数据是否异常；
求取各温度传感器数据的平均值其中，Ti为第i个温度传感器的温度数据；
判断偏差值ε是否在预设范围内，若是，则第i个温度传感器为有效温度传感器，否则为异常温度传感器；
步骤42、获取加热件中与恒温模块无线温度测点对应的映射测点；
恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点；
获取恒温模块的四角孔和中心孔内设置的五个无线温度测点对应的五个映射测点；
步骤43、获取映射测点与各关键温度传感器的距离；
获取第k个映射测点与第j个有效温度传感器的距离Lkj；其中1≤k≤m，1≤j≤4，m为无线温度测点数量；
判断Lkj的值是否超过预设值，若是则舍弃第j个有效温度传感器的数据，若否则将第j个有效温度传感器判断为关键温度传感器；从而获取各映射测点与各关键温度传感器的距离；
步骤44、根据关键温度传感器数据以及映射测点与各关键温度传感器的距离计算映射测点温度估值Ck；
其中，Ck为第k个映射测点的温度估值，n为关键温度传感器的数量，Bi为第i个关键温度传感器的数据，αki为第i个关键温度传感器的权重系数；
其中，Dkj为第k个映射测点与第j个关键温度传感器的距离。
优选地，所述步骤5包括：
步骤51、获取恒温模块的孔径d；
步骤52、根据孔径d对无线温度测点数据进行修正，修正后的无线温度测点数据Ei为：
其中，Fi为无线温度测点数据，d0为恒温模块的最小孔径，dm为恒温模块的最大孔径；
优选地，所述步骤6包括：
步骤61、获取与映射测点温度估值Ck对应的修正后的无线温度测点数据Ek的差值Yk；
Yk＝Ek-Ck；
步骤62、求取第k个差值在预设时间内的均值
步骤63、求取温度传感器数据的校正参数U：
其中，β为校正系数；
步骤64、分别获取每个恒温模块的校正参数并存储。
第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，优选地：所述计算机程序被处理器执行时实现所述恒温金属浴的检测方法中的步骤。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
1、本发明考虑无线通信时延，间隔地触发温度传感器和无线温度测点的采集动作初始时刻，从而使温度传感器和无线温度测点能够在同一时刻采集温度数据，保证了数据在时间上的一致性。并且，本发明根据温度传感器的数据帧中的温度传感器的编号以及无线温度测点的数据帧中的无线温度测点的编号，来确定数据的来源，依次能够保证数据在空间上的一致性，便于后续步骤的数据对比分析处理。
2、本发明对温度传感器的测量值进行初步分析处理，排除异常的数据，从而能够提高温度检测的可靠性。本发明对无线温度测点的数据进行修正时考虑了不同恒温模块的孔径的影响，更加贴近真实试验环境。
3、本发明根据温度传感器的数据获取无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射测点的温度估值，根据映射测点的温度估值与无线温度测点的偏差情况来获取校正参数，从而对温度传感器的数据进行校正。更加准确真实地反应了无线测点对应的温度值，相比现有技术更加准确。
4、本发明能够自动识别恒温模块的信息，在更换恒温模块时，自动匹配校正参数，无需手动调节参数，操作便捷、智能化程度高。用户还能够通过远程监控服务器查看控制系统的参数以及进行参数修改，提高了便捷性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种温金属浴的智能温度控制系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种恒温模块与加热件结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种恒温金属浴的智能温度控制系统的恒温金属浴的检测方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种对温度传感器数据进行分析处理计算映射测点温度估值的方法流程图。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例一：
本发明实施例提供一种恒温金属浴的智能温度控制系统，具体请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种温金属浴的智能温度控制系统结构示意图，系统包括：
恒温金属浴的多个恒温模块，加热件，多个无线温度测点，多个温度传感器，触发控制模块，第一数据处理模块，第二数据处理模块，校正模块，识别模块，远程通信模块，远程监控服务器；
优选地，所述无线温度测点设置在恒温模块的孔洞内壁；
所述温度传感器设置在加热件中；
所述触发控制模块用于控制无线温度测点和温度传感器的采样时间与频率；
所述第一数据处理模块用于对温度传感器采集的数据进行分析处理，计算映射测点温度估值；
所述第二数据处理模块用于根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；
所述校正模块用于获取温度传感器数据的校正参数，并对温度传感器的数据进行校正；
识别模块用于自动识别获取恒温模块的标签从而获取恒温模块的编号、孔径；
远程监控服务器用于通过远程通信模块对控制系统进行远程监控。
优选地，用户通过登录远程监控服务器获取恒温金属浴控制系统的校正参数，进行远程修改。
优选地，所述触发控制模块包括频率设置模块，用于设置温度传感器和无线温度测点的采样频率；
所述触发控制模块还用于根据无线通信时延设置无线温度测点的采集动作触发时刻。
优选地，所述第一数据处理模块包括异常判断模块，用于判断温度传感器是否异常；
所述第一数据处理模块还包括温度估值模块，用于获取映射测点温度估值；
其中，恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点。
具体参考图2，图2为本发明实施例提供的一种恒温模块与加热件结构示意图。图2中的恒温模块规格为3×5孔洞，其中孔洞内的△符号代表无线温度测点的位置。加热件中带阴影的△即为与恒温模块第2行第1列的无线温度测点对应的映射测点。
优选地，在恒温模块上设置有RFID标签；
识别模块通过识别RFID标签来获取恒温模块的编号、孔径信息。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种恒温金属浴的智能温度控制系统的恒温金属浴的检测方法，具体请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种恒温金属浴的智能温度控制系统的恒温金属浴的检测方法流程图，该方法包括步骤：
步骤1、按照预设布局规则布置无线温度测点；
可选地，选取方形恒温模块的四角孔和中心孔作为五个无线温度测点，在每个孔内设置无线温度探测器；
可选地，也可随机选取恒温模块中的若干孔洞设置无线温度测点；
步骤2、获取恒温模块信息，关闭恒温金属浴的盖体，设定温度、启动工作；
所述恒温模块信息包括编号、孔径；
步骤3、触发无线温度测点与温度传感器的采集动作并获取数据；
优选地，所述步骤3包括：
步骤31、设定温度传感器的采集动作触发时刻t1；
步骤32、根据无线通信时延t0设定无线温度测点的采集动作触发时刻t2：
t2＝t1+t0；
步骤33、设定无线温度测点与温度传感器的采样频率均为f0；
步骤34、获取温度传感器和无线温度测点返回的采集数据；
其中，温度传感器的数据帧中包含温度传感器的编号，无线温度测点的数据帧中包含无线温度测点的编号。
现有技术中，如何对多个无线测点数据和多个温度传感器数据进行处理，从而保证数据的一致性，一直是难以处理的问题。本发明考虑无线通信时延，间隔地触发温度传感器和无线温度测点的采集动作初始时刻，从而使温度传感器和无线温度测点能够在同一时刻采集温度数据，保证了数据在时间上的一致性。并且，本发明根据温度传感器的数据帧中的温度传感器的编号以及无线温度测点的数据帧中的无线温度测点的编号，来确定数据的来源，依次能够保证数据在空间上的一致性，便于后续步骤的数据对比分析处理。
步骤4、对温度传感器数据进行分析处理，计算映射测点温度估值；
其中，恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点；
优选地，如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种对温度传感器数据进行分析处理计算映射测点温度估值的方法流程图，所述步骤4包括：
步骤41、判断加热件的温度传感器数据是否异常；
求取各温度传感器数据的平均值其中，Ti为第i个温度传感器的温度数据；
判断偏差值ε是否在预设范围内，若是，则第i个温度传感器为有效温度传感器，否则为异常温度传感器；
温度传感器处于加热件中，长时间处于高温，且温度环境急剧变化，常常出现故障导致温度测量值不准确；因此需要对温度传感器的测量值进行处理，提高可靠性。本发明中1号温度传感器的数据为T1、2号温度传感器的数据为T2、3号温度传感器的数据为T3、4号温度传感器的数据为T4；在理想状态下，T1～T4之间的数值差距不会很大，如果有温度传感器出现异常，则会明显与其他三者数据不同，若出现这种情况，则应当舍弃异常的传感器。这种设置能够提高温度检测的准确性与可靠性。
步骤42、获取加热件中与恒温模块无线温度测点对应的映射测点；
恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点；
优选地，可获取恒温模块的四角孔和中心孔内设置的五个无线温度测点对应的五个映射测点；
步骤43、获取映射测点与各关键温度传感器的距离；
获取第k个映射测点与第j个有效温度传感器的距离Lkj；其中1≤k≤m，1≤j≤4，m为无线温度测点数量；
判断Lkj的值是否超过预设值，若是则舍弃第j个有效温度传感器的数据，若否则将第j个有效温度传感器判断为关键温度传感器；从而获取各映射测点与各关键温度传感器的距离；
步骤44、根据关键温度传感器数据以及映射测点与各关键温度传感器的距离计算映射测点温度估值Ck；
其中，Ck为第k个映射测点的温度估值，n为关键温度传感器的数量，Bi为第i个关键温度传感器的数据，αki为第i个关键温度传感器的权重系数；
其中，Dkj为第k个映射测点与第j个关键温度传感器的距离。
具体参考图2，图2为本发明实施例提供的一种恒温模块与加热件结构示意图。图2中的恒温模块规格为3×5孔洞，其中孔洞内的△符号代表无线温度测点的位置。加热件中带阴影的△即为与恒温模块第2行第1列的无线温度测点对应的映射测点。加热件中的4个□代表温度传感器，其中带阴影的□(即2号温度传感器)代表根据步骤41判断出的异常温度传感器，因此有效温度传感器为1号、3号、4号温度传感器。获取映射测点与每个有效温度传感器的距离D1、D3、D4，判断是否超过预设值。此处D4距离过长，超过预设值，因此舍弃4号温度传感器的数据，将1号、3号温度传感器设置为关键温度传感器。在根据步骤44的公式计算映射测点的温度估值。
现有技术中，将直接采集的测点温度与加热件中的温度传感器的值进行对比，根据偏差情况来进行恒温金属浴的校准。但是实际上，测点温度为恒温模块的孔洞内的温度，加热件温度与其本身就存在差异，直接用温度传感器的值进行校准的方式误差较大。此外，现有技术中加热件中普遍只设置了一个温度传感器，难免会有器件异常造成的温度偏差，也有文献中设置了多个温度传感器，但是对温度数据仅仅是简单的求取平均值。而本发明首先根据温度传感器数据的情况排除异常的温度传感器获取有效温度传感器，然后寻找与无线测点对应的映射测点，根据映射测点与有效温度传感器的距离来获取关键温度传感器，从而估算映射测点的温度值。更加准确真实地反应了无线测点对应的温度值，相比现有技术更加准确、可靠。
步骤5、根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；
优选地，所述步骤5包括：
步骤51、获取恒温模块的孔径d；
步骤52、根据孔径d对无线温度测点数据进行修正，修正后的无线温度测点数据Ei为：
其中，Fi为无线温度测点数据，d0为恒温模块的最小孔径，dm为恒温模块的最大孔径；
恒温金属浴的恒温模块的孔径存在差异，在实验过程中发现对于孔径较大的恒温模块，其试管内的温度要普遍低于金属浴系统的设定值。原因在于孔径较大的恒温模块的空气流动性较好、较为容易散热，而由于本发明的无线温度测点直接设置在恒温模块的孔内壁，所以数据中无法排查到这种孔径带来的误差，因此，本发明根据孔径对无线温度测点数据进行修正，从而解决不同孔径带来的温度数据误差的影响。
步骤6、获取温度传感器数据的校正参数；
优选地，所述步骤6包括：
步骤61、获取与映射测点温度估值Ck对应的修正后的无线温度测点数据Ek的差值Yk；
Yk＝Ek-Ck；
步骤62、求取第k个差值在预设时间内的均值
步骤63、求取温度传感器数据的校正参数U：
其中，β为校正系数；
步骤64、分别获取每个恒温模块的校正参数并存储。
可选地，校正系数β为根据历史经验或多次试验调试获取的参数；由于每个恒温模块的孔径存在差异，因此每个恒温模块的校正参数U并不相同，在恒温金属浴的正常使用过程中，对于确定的恒温模块，则能够确定相对应的校正参数，将温度传感器采集的数据加上校正参数，即可获取校正后的温度数据，用于恒温金属浴的温度闭环控制。
步骤7、根据模块自动匹配校正参数，对温度传感器采集的数据进行校正。
步骤71、开始恒温金属浴试验时，自动识别恒温模块的标签信息；
步骤72、根据恒温模块的标签信息确定对应的校正参数；
步骤73、根据校正参数对温度传感器采集的数据进行校正。
实施例三：
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，优选地：所述计算机程序被处理器执行时实现上述恒温金属浴的检测方法中的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应该认为超出本发明的范围。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (10)

1.一种恒温金属浴的智能温度控制系统，包括恒温金属浴的多个恒温模块，加热件，多个无线温度测点，多个温度传感器，触发控制模块，第一数据处理模块，第二数据处理模块，校正模块，识别模块，远程监控服务器；其特征在于，所述无线温度测点设置在恒温模块的孔洞内壁；所述温度传感器设置在加热件中；所述触发控制模块用于控制无线温度测点和温度传感器的采样时间与频率；所述第一数据处理模块用于对温度传感器采集的数据进行分析处理，计算映射测点温度估值；所述第二数据处理模块用于根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；所述校正模块用于获取温度传感器数据的校正参数，并对温度传感器的数据进行校正；所述识别模块用于自动识别获取恒温模块的标签从而获取恒温模块的编号、孔径。
2.根据权利要求1所述的恒温金属浴的智能温度控制系统，其特征在于，所述触发控制模块包括频率设置模块，用于设置温度传感器和无线温度测点的采样频率；
所述触发控制模块还用于根据无线通信时延设置无线温度测点的采集动作触发时刻。
3.根据权利要求2所述的恒温金属浴的智能温度控制系统，其特征在于，所述第一数据处理模块包括异常判断模块，用于判断温度传感器是否异常；
所述第一数据处理模块还包括温度估值模块，用于获取映射测点温度估值；
其中，恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点。
4.根据权利要求3所述的恒温金属浴的智能温度控制系统，其特征在于，在恒温模块上设置有RFID标签；识别模块通过识别RFID标签来获取恒温模块的编号、孔径信息；远程监控服务器用于通过远程通信模块对控制系统进行远程监控。
5.一种应用于权利要求1-4中任一项所述恒温金属浴的智能温度控制系统的恒温金属浴的检测方法，其特征在于，该方法包括：
步骤1、按照预设布局规则布置无线温度测点；
步骤2、获取恒温模块信息，关闭恒温金属浴的盖体，设定温度、启动工作；所述恒温模块信息包括编号、孔径；
步骤3、触发无线温度测点与温度传感器的采集动作并获取数据；
步骤4、对温度传感器数据进行分析处理，计算映射测点的温度估值；
其中，恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点；
步骤5、根据恒温模块的孔径对无线温度测点数据进行修正处理；
步骤6、获取温度传感器数据的校正参数；
步骤7、根据模块自动匹配校正参数，对温度传感器采集的数据进行校正；
步骤71、开始恒温金属浴试验时，自动识别恒温模块的标签信息；
步骤72、根据恒温模块的标签信息确定对应的校正参数；
步骤73、根据校正参数对温度传感器采集的数据进行校正。
6.根据权利要求5所述的恒温金属浴的检测方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤31、设定温度传感器的采集动作触发时刻t1；
步骤32、根据无线通信时延t0设定无线温度测点的采集动作触发时刻t2：
t2＝t1+t0；
步骤33、设定无线温度测点与温度传感器的采样频率均为f0；
步骤34、获取温度传感器和无线温度测点返回的采集数据；
其中，温度传感器的数据帧中包含温度传感器的编号，无线温度测点的数据帧中包含无线温度测点的编号。
7.根据权利要求6所述的恒温金属浴的检测方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤41、判断加热件的温度传感器数据是否异常；
加热件中设置有4个温度传感器，求取各温度传感器数据的平均值其中，Ti为第i个温度传感器的温度数据；
判断偏差值ε是否在预设范围内，若是，则第i个温度传感器为有效温度传感器，否则为异常温度传感器；
步骤42、获取加热件中与恒温模块无线温度测点对应的映射测点；
恒温模块中的无线温度测点的竖直方向上在加热件的映射点即为所述映射测点；
步骤43、获取映射测点与各关键温度传感器的距离；
获取第k个映射测点与第j个有效温度传感器的距离Lkj；其中1≤k≤m，1≤j≤4，m为无线温度测点数量；
判断Lkj的值是否超过预设值，若是则舍弃第j个有效温度传感器的数据，若否则将第j个有效温度传感器判断为关键温度传感器；从而获取各映射测点与各关键温度传感器的距离；
步骤44、根据关键温度传感器数据以及映射测点与各关键温度传感器的距离计算映射测点温度估值Ck；
其中，Ck为第k个映射测点的温度估值，n为关键温度传感器的数量，Bi为第i个关键温度传感器的数据，αki为第i个关键温度传感器的权重系数；
其中，Dkj为第k个映射测点与第j个关键温度传感器的距离。
8.根据权利要求7所述的恒温金属浴的检测方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤51、获取恒温模块的孔径d；
步骤52、根据孔径d对无线温度测点数据进行修正，修正后的无线温度测点数据Ei为：
其中，Fi为无线温度测点数据，d0为恒温模块的最小孔径，dm为恒温模块的最大孔径。
9.根据权利要求8所述的恒温金属浴的检测方法，其特征在于，所述步骤6包括：
步骤61、获取与映射测点温度估值Ck对应的修正后的无线温度测点数据Ek的差值Yk；
Yk＝Ek-Ck；
步骤62、求取第k个差值在预设时间内的均值
步骤63、求取温度传感器数据的校正参数U：
其中，β为校正系数，m为无线温度测点数量；
步骤64、分别获取每个恒温模块的校正参数并存储。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5-9中任一项所述恒温金属浴的检测方法中的步骤。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117058A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Sysmex Corp 試料加温装置とその温度較正方法と較正に用いる恒温装置
WO2008087037A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Eppendorf Ag Thermostat apparatus including calibration device
CN104133506A (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 中冶南方工程技术有限公司 一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法
CN105618171A (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 广州国睿科学仪器有限公司 一种金属浴自动校准方法及系统
CN208390053U (zh) * 2018-04-08 2019-01-18 淮安市计量测试中心 一种金属浴的孔温测试仪
CN111679699A (zh) * 2020-06-12 2020-09-18 杭州元朗智能科技有限公司 一种恒温金属浴的温度控制方法
CN214149620U (zh) * 2021-08-09 2021-09-07 北京林电伟业电子技术有限公司 一种金属浴无线温场校准装置
CN114003074A (zh) * 2021-12-03 2022-02-01 新疆维吾尔自治区计量测试研究院 干式恒温试验设备温场校准装置
CN114517964A (zh) * 2022-02-25 2022-05-20 江苏鸿诚欣智能科技有限公司 一种恒温自动调节方法、系统及调节装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117058A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Sysmex Corp 試料加温装置とその温度較正方法と較正に用いる恒温装置
WO2008087037A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Eppendorf Ag Thermostat apparatus including calibration device
CN104133506A (zh) * 2014-07-15 2014-11-05 中冶南方工程技术有限公司 一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法
CN105618171A (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 广州国睿科学仪器有限公司 一种金属浴自动校准方法及系统
CN208390053U (zh) * 2018-04-08 2019-01-18 淮安市计量测试中心 一种金属浴的孔温测试仪
CN111679699A (zh) * 2020-06-12 2020-09-18 杭州元朗智能科技有限公司 一种恒温金属浴的温度控制方法
CN214149620U (zh) * 2021-08-09 2021-09-07 北京林电伟业电子技术有限公司 一种金属浴无线温场校准装置
CN114003074A (zh) * 2021-12-03 2022-02-01 新疆维吾尔自治区计量测试研究院 干式恒温试验设备温场校准装置
CN114517964A (zh) * 2022-02-25 2022-05-20 江苏鸿诚欣智能科技有限公司 一种恒温自动调节方法、系统及调节装置

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