【正文】 在此，我還要對測控專業(yè)所有的老師說一聲謝謝，在這四年的學(xué)習(xí)中，我們從你們那里得到了很多，不僅是知識還有很多做人的道理。希望以后可以學(xué)以致用，回報學(xué)校，回報社會。添加是為了將檢測到的被檢偶溫度值與標(biāo)準(zhǔn)偶溫度值相減，從而得到誤差值，再將誤差值通過(Negate)從而得到修正值。使用Advanced菜單中的Auto Scale X和Auto Scale Y可自動調(diào)整圖表及圖形中X、Y軸的刻度區(qū)間。 數(shù)據(jù)記錄與讀取子VI數(shù)據(jù)記錄與采集子VI是借助于(Format Into String)將檢定的數(shù)據(jù)保存在記事本里。它是執(zhí)行條件語句的一種方法，類似于常規(guī)的文本編程語句中常見的“if ．．．Then．．．Else”語句。 預(yù)警系統(tǒng)子VI在熱電偶檢定爐升溫過程中，由于一些外界客觀原因的影響，可能會出現(xiàn)一些異常情況。下面對上面所說的7個子VI分別進行介紹。圖6. 1軟件設(shè)計總流程圖從系統(tǒng)的軟件流程圖上看：系統(tǒng)啟動后，如果爐溫正常，則開始檢定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、保存數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)，最后退出系統(tǒng)；如果系統(tǒng)啟動后爐溫不正常，則先進行爐溫調(diào)控，調(diào)控完畢后再開始檢定；若調(diào)控超時則直接退出系統(tǒng)。作為實驗室檢定系統(tǒng)，通常是用清潔的水制成碎冰，然后與清潔的水混合放于保溫瓶中，使其達到0℃。接線簡便，無須外接同步變壓器，無須考慮相序問題。它是以硅碳棒為發(fā)熱元件，使用時能在額定溫度范圍內(nèi)自動控溫，在各檢定點檢測過程中，爐溫的變化率≤℃/min 。繼續(xù)按下Next，命名虛擬通道，將虛擬儀器的通道命名為“Temperature”并添加簡要說明。 DAQ硬件配置LabVIEW中安裝了用于建立各種卡及通道配置參數(shù)的配置工具。 2個模擬輸出通道ao0和ao1，可以設(shè)置模擬輸出通道為單極性或雙極性輸出。 數(shù)據(jù)采集卡PCI6221是NI公司NI 6221系列數(shù)據(jù)采集卡之一，是一種性能優(yōu)良、適合PC的數(shù)據(jù)采集卡，能夠完成信號采集、數(shù)字信號的模擬輸出以及定時、計數(shù)等功能。一個DAQ系統(tǒng)除了插入式DAQ卡之外，通常還包括信號調(diào)理模塊以及一套用于獲取、處理數(shù)據(jù)，分析、顯示、存儲數(shù)據(jù)的軟件。系統(tǒng)在運行過程中，可隨時接受由鍵盤輸入命令，以達到隨時選擇采集、顯示、打印的目的。采樣信號僅在采樣時刻0，T，2T……nT有值，如第k時刻的值為。反并聯(lián)的兩只可控硅接在主回路中，分別控制交流單相電源正負半周的導(dǎo)通角?？煽毓杩販卦O(shè)備按其觸發(fā)控制電路觸發(fā)方式的不同，可分為可控硅調(diào)壓器與可控硅調(diào)功器。(2)用戶界面友好：具有參數(shù)輸入、通道設(shè)置、過程參數(shù)實時監(jiān)測等多種功能，并可根據(jù)用戶要求隨時增加或刪減部分功能。信號調(diào)理模塊將原始信號進行放大、濾波后，再經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊將數(shù)據(jù)送入計算機。(3)微差法：將同型號的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與被檢熱電偶反向串聯(lián)，直接測量其熱電勢差值。不同等級熱電偶在規(guī)定溫度范圍內(nèi)。熱電偶就是通過測量熱電勢來實現(xiàn)測溫的[8]。在生產(chǎn)過程中，由于塑性形變和退火不均勻、不徹底，往往造成偶絲材料的應(yīng)力分布不均勻；在安裝和使用過程中也會發(fā)生偶絲局部形變和加熱不均勻而使熱電極產(chǎn)生新的應(yīng)力分布不均勻，從而使熱電極沿長度方向出現(xiàn)熱電特性不一致的現(xiàn)象，導(dǎo)致熱電勢發(fā)生變化。而造成熱電極材料不均勻的主要原因有化學(xué)成分和物理狀態(tài)兩方面。J型熱電偶可用于真空、氧化、還原和惰性氣氛中，但正極鐵在高溫下氧化較快，故使用溫度受到限制，也不能直接無保護地在高溫下用于硫化氣氛中。其正極(EP)為鎳鉻10合金，化學(xué)成分與KP相同，負極(EN)為銅鎳合金，名義化學(xué)成分為55%的銅、45%的鎳及少量的鈷、錳、鐵等元素。N型熱電偶具有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強，價格便宜，不受短程有序化影響等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶，是一種很有發(fā)展前途的熱電偶。由于這種合金具有較好的高溫抗氧化性，可適用于氧化性或中性介質(zhì)中。 R型熱電偶不足之處是熱電勢，熱電勢率較小，靈敏讀低，高溫下機械強度下降，對污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。其物理化學(xué)性能良好，在高溫下抗氧化性能好，適用與氧化和惰性氣氛中，使用廣泛。目前國際上規(guī)定了以下8種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：S型、R型、B型、K型、N型、T型、E型和J型。隨著計算機、通信、微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)時代的到來和信息化要求的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到虛擬儀器領(lǐng)域是虛擬儀器發(fā)展的大趨勢。利用LabVIEW，可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件，它是一個真正的32位編譯器。這是一個功能強大且靈活的軟件。虛擬儀器在國際上早已進入實用階段，在我國雖剛起步，但發(fā)展迅速，已在電子測量、物理探傷、電子工程、振動分析、聲學(xué)分析、物礦勘探、故障分析及教學(xué)科研等方面的數(shù)據(jù)采集和分析中廣泛應(yīng)用。VXI總線方式虛擬儀器VXI總線是一種高速計算機總線VME總線在VI領(lǐng)域的擴展，它具有穩(wěn)定的電源，強有力的冷卻能力和嚴(yán)格的RFI/EMI屏蔽。儀器軟件裝在計算機上，通?？梢酝瓿筛鞣N測量測試儀器的功能，可以組成數(shù)字存儲示波器、頻譜分析儀、邏緝分析儀、任意波形發(fā)生器、頻率計、數(shù)字萬用表、功率計、程控穩(wěn)壓電源、數(shù)據(jù)記錄儀、數(shù)據(jù)采集器。無縫集成虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說是一個集成的軟硬件概念。用戶用鼠標(biāo)操作虛擬儀器的面板就如同操作真實儀器一樣真實與方便。虛擬儀器的圖形化數(shù)據(jù)流語言和程序框圖能自然地顯示您的數(shù)據(jù)流，同時地圖化的用戶界面直觀地顯示數(shù)據(jù)，使我們能夠輕松地查看、修改數(shù)據(jù)或控制輸入[1]。第二章 虛擬儀器的基本知識 虛擬儀器基本概念虛擬儀器（Virtual Instrumention）是基于計算機的儀器。因此，在線檢定是自動檢定以外熱電偶檢定方面的又一個趨勢。本文從溫度自動檢定系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā)，提出了基于LabVIEW的工業(yè)熱電偶自動檢定系統(tǒng)。這種類型的熱電偶檢定設(shè)備，直接利用目前迅速發(fā)展的計算機控制技術(shù)進行開發(fā)，專門設(shè)計一個通信檢測接口，利用計算機強大的智能控制和數(shù)據(jù)處理功能，結(jié)合可視化操作界面和高級程序設(shè)計語言，配合鍵盤、鼠標(biāo)和打印機輸入輸出?？傮w上說，國外在檢定精度上發(fā)展較快。在自動校準(zhǔn)系統(tǒng)研制的初期，熱電偶的校準(zhǔn)需要購買很多設(shè)備(恒溫爐、測量儀器等)，這些設(shè)備大部分是從不同廠家購買的，它們本身都帶有相應(yīng)的軟件，但這些軟件之間是不能集成并相容的，因此，許多工作還是人工完成的，這時可以稱為半自動檢定。 Virtual Instrument目 錄摘 要 IAbstract II第一章 緒論 1 課題的研究背景及發(fā)展概況 1 課題研究的主要內(nèi)容 4第二章 虛擬儀器的基本知識 5 虛擬儀器基本概念 5 虛擬儀器發(fā)展方向 9第三章 熱電偶簡介 11 熱電偶基本概念與測溫原理 11 熱電偶的基本概念 11 熱電偶的測溫原理 15 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的檢定 16 熱電偶檢定的數(shù)據(jù)處理 18第四章 基于虛擬儀器的熱電偶自動檢定系統(tǒng)的設(shè)計 19 系統(tǒng)總體設(shè)計 19 爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計 20 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計 22 數(shù)據(jù)采集原理 22 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn) 23第五章 熱電偶檢定系統(tǒng)的硬件配置 24 DAQ系統(tǒng)設(shè)計 24 信號調(diào)理卡 24 數(shù)據(jù)采集卡 25 DAQ硬件配置 25 熱電偶檢定爐 26 JKHC2型可控硅移相觸發(fā)器/調(diào)壓器 27 零點恒溫器 29 計算機配置 29第六章 熱電偶檢定系統(tǒng)的軟件設(shè)計與開發(fā) 30 軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計 30 軟件設(shè)計 31 登陸系統(tǒng)子VI 31 初始設(shè)置子VI 33 預(yù)警系統(tǒng)子VI 34 數(shù)據(jù)采集子VI 36 數(shù)據(jù)記錄與讀取子VI 38 溫度曲線子VI 38 誤差與修正曲線子VI 40 檢定結(jié)果分析 41第七章 總結(jié) 43參考文獻 44附錄A總系統(tǒng)前面板 46附錄B總系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖 47致謝 48內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）第一章 緒論 課題的研究背景及發(fā)展概況熱電偶是我國目前工業(yè)常用的感溫傳感器，通常與溫度儀表配套使用，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國防工業(yè)及科研中。為了確保熱電偶溫度計測溫的準(zhǔn)確性，不僅在出廠時要對它進行嚴(yán)格檢定，而且在隨后的使用中還要進行周期性檢定。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。隨著計算機在各個領(lǐng)域中的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定工作也由過去傳統(tǒng)的人工手動操作，發(fā)展到現(xiàn)在的計算機自動檢定，即采樣、控制、數(shù)據(jù)處理、顯示、保存、打印檢定記錄等整個過程都可由計算機來完成，解決了熱電偶手動檢定數(shù)據(jù)計算繁瑣、誤差較大、檢定過程耗費時間長的問題，使標(biāo)準(zhǔn)熱電偶整體檢測水平得到了相應(yīng)的提高。在使用過程中由于受到測量環(huán)境、介質(zhì)氣氛、使用溫度以及絕緣材料和保護管材料的沾污等影響，使用一段時間后，其熱電特性會發(fā)生變化，尤其是在高溫、腐蝕性氣氛以及特殊工況下，這種影響就更嚴(yán)重。隨著進一步的研究和開發(fā)，出現(xiàn)了成套的熱電偶自動檢定系統(tǒng)，這一系統(tǒng)把各個設(shè)備的控制、測量以及結(jié)果的處理、保存、打印等功能集中在一套軟件中，從而真正實現(xiàn)了自動檢定和校準(zhǔn)。上個世紀(jì)末國內(nèi)電子儀器儀表市場幾乎完全被國外擁有先進技術(shù)的產(chǎn)品所占領(lǐng)。其優(yōu)點是開發(fā)環(huán)境優(yōu)越，技術(shù)難度和工作量小，檢定精度高，人機交互界面友好，功能齊全完善，故易于推廣使用。LabVIEW編程的主要特點就是將虛擬儀器分解為若干基本的功能模塊，模塊的引腳代表輸入/輸出接口。此外，在現(xiàn)已進行的工作基礎(chǔ)上，對本課題的研究作以下構(gòu)想：改進檢定爐，使之能夠提供各種工業(yè)常用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶檢定的溫場環(huán)境；對爐溫控制做進一步研究，實現(xiàn)計算機自動控制系統(tǒng)的精密控溫；改進軟件系統(tǒng)，擴充系統(tǒng)功能和完善視窗畫面效果；引進先進設(shè)備，提高檢定系統(tǒng)的測量精度；建立功能強大的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)處理更趨合理。計算機和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向。虛擬儀器的發(fā)展過程：GPIB→VSI→PXI總線方式（適合大型高精度集成系統(tǒng)）。　　同其他技術(shù)相比，虛擬儀器技術(shù)具有四大優(yōu)勢：性能高虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時就能實時地進行復(fù)雜的分析。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個測量設(shè)備來滿足完整的測試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費大量的時間。美國LINK公司的DSO2XXX系列虛擬儀器，它們的最大好處是可以與筆記本計算機相連，方便野外作業(yè)，又可與臺式PC機相連，實現(xiàn)臺式和便攜式兩用，非常方便。由于它的標(biāo)準(zhǔn)開放、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強、定時和同步精確、模塊可重復(fù)利用、眾多儀器廠家支持的優(yōu)點，很快得到廣泛的應(yīng)用。LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering）是一種圖形化的編程語言，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本。使用網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器，可使任何地點、任意時刻獲取測量數(shù)據(jù)信息的愿望得到實現(xiàn)。我國從1988年1月1日起，熱電偶全部按國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S，B，E， K，R，J，T七種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。S型熱電偶的缺點是熱點率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，對污染敏感，貴金屬材料昂貴，因此一次性投資較大。B型熱電偶即鉑銠30鉑銠6熱電偶。它可長期測量1000℃的高溫，短期可測到1200℃。 N型熱電偶不能直接在高溫下用于硫、還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中[6]。該熱電偶電動勢之大，靈敏度之高屬所有標(biāo)準(zhǔn)