Программное обеспечение комплекса

Программное обеспечение предназначено для измерения температуры яркостным методом и методом спектрального отношения, а также измерения тока лампы и определения её температуры по измеренному току.

Программа осуществляет работу с платой сбора данных, фильтрацию и обработку полученных данных, расчет температур. Программа обеспечивает расчет яркостной температуры по выбранному пирометрическому каналу и расчет температуры спектрального отношения по двум выбранным пирометрическим каналам.

Расчет температур осуществляется по калибровочным таблицам. Калибровочные таблицы содержатся в памяти программы и содержат значения температуры, соответствующие значениям пирометрического сигнала, для каждого измерительного канала. Текущее значение пирометрического сигнала сравнивается с табличными данными и методом интерполяции по таблице определяется соответствующее ему значение температуры.

Интерфейс программы (рис. 3) содержит графические формы для отображения принимаемых пирометрических сигналов и рассчитанных температур.

Рисунок 4. Интерфейс программы

Для того чтобы активировать режим измерения температуры, необходимо нажать кнопку «СТАРТ». Перед выходом из программы необходимо остановить процесс измерения повторно нажав на эту кнопку.

В нижней части слева направо расположены три панели отображения температуры. Первая панель отвечает за измерение температуры яркостным методом. Выбор канала, по которому будет измеряться яркостная температура, осуществляется в поле «Канал измерения». Измеренная яркостная температура и скорректированное на величину коэффициента излучения значение температуры отображается соответственно в полях «Яркостная температура» и «Скорректированная температура» Коэффициент излучения, необходимый для коррекции измеренной яркостной температуры вводится в поле «Коэффициент излучения».

Вторая панель предназначена для измерения температуры спектрального отношения. Она имеет уже два поля выбора каналов измерения: «Канал 1 (числитель)» и «Канал 2 (знаменатель)». Измеренная и скорректированная температуры отображаются в соответствующих полях. Отношение коэффициентов излучения, необходимый для осуществления коррекции температуры также вводится в соответствующем поле.

Третья панель отвечает за контроль тока лампы и определение температуры лампы по её току.

Выбор единиц измерения (шкала Кельвина или Цельсия) осуществляется кнопкой выбора шкалы.

Ход работы

 

Подготовка к работе

1.1. Ознакомиться с краткой теорией

1.2. Проверить исправность оборудования стенда, подготовить стенд к работе.

1.3. Включить пирометрический блок.

1.4. Включить компьютер, запустите приложение, щелкнув по ярлыку «Pyrometer» на рабочем столе.

1.5. Запустите процесс измерения, нажав кнопку «СТАРТ» на интерфейсе программы.

1.6. Выберите измерительные каналы (670 нм, 810 нм, 980нм) для измерения яркостной температуры и температуры спектрального отношения. По умолчанию измерение яркостной температуры ведется по второму каналу (810 нм), измерение температуры спектрального отношения – по первому (670 нм) и третьему (980 нм) каналам.

1.7. Установите все ручки регулировки тока (три ручки потенциометров в верхнем блоке и ручка многопозиционного переключателя диапазонов в нижнем блоке) устройства питания лампы в крайнее левое положение, соответствующее минимальному току.

1.8. Включите устройство питания, переключив тумблер «СЕТЬ» на нижнем блоке в верхнее положение.

1.9. Убедитесь, что вентилятор охлаждения верхнего блока устройства питания заработал. Затем нажмите кнопку «ПУСК» на верхнем блоке.

1.10. Убедиться в исправности средств измерения тока.

1.11. Выставьте переключатель диапазонов на второй диапазон.

1.12. Вращая поочередно ручки регулировки тока (слева направо: «грубо», «средне», «точно») установить ток лампы примерно на 13 А контролируя его по показаниям амперметра программы пирометра.

1.13. Дождитесь стабилизации тока. В случае, если ток не стабилизируется в течение продолжительного промежутка времени, попробуйте произвести установку тока повторно.

Измерение температуры

2.1. По таблице (приложение 1) выберите для температурного диапазона (1400…2000 С) и длин волн светофильтров соответствующих пирометрических каналов (канал 1 – 670 нм, канал 2 – 810 нм, канал 3 – 980 нм) подходящие значения коэффициентов излучения. Введите их в программу пирометра.

2.2. Запишите значения яркостной температуры и температуры спектрального отношения, их скорректированные значения, а также температуру, измеренной по току лампы и ток лампы.

2.3. Изменяя ток лампы в пределах от 13 до 18 А составьте таблицу зависимости температуры от тока (не менее пяти измерений):

 

Таблица 1. Таблица для результатов измерения

Ток лампы I, A	Температура, С
Определенная по току лампы (действительная) Tи, C	Яркостный метод	Метод спектрального отношения
Условная Тя, С	Коррект. Тяк, С	Условная Тсо, С	Коррект. Тсок, С

 

2.4. Рассчитайте абсолютные и относительные погрешности измерения скорректированных температур, а также их средние значения.

2.5. Постройте по результатам измерений и расчетов графики зависимости условных и скорректированных температур от действительной (принимая за действительную, температуру, измеренную по току лампы).

2.6. Оформите результаты работы в таблицы:

Таблица 2. Результаты эксперимента

По току лампы	Яркостный метод	Метод спектрального отношения
I, A	Ти, С	Тя, С	Тяк, С	DТ, С	d, %	Тсо, С	Тсок, С	DТ, С	d, %

 

Таблица 3. Средние значения погрешностей

Яркостный метод	Метод спектрального отношения
DТ, С	d, %	DТ, С	d, %