Система мониторинга и регистрации высокой температуры печи
Система мониторинга и регистрации высокой температуры печи
Измерение и мониторинг температуры выше 200 ℃ для Температура 1000 ℃ — очень сложная задача, особенно если вы хотите выполнить ее в цифровом формате, поскольку большинство датчиков имеют диапазон чувствительности ниже 200 ℃, что не позволяет им выдерживать температуру около 1000 ℃. Мониторинг и регистрация высоких температур необходимы на заводах и производствах, где есть котлы, печи, чугунолитейные заводы и аналогичные отопительные работы. Однако большинство датчиков температуры и электронных компонентов плавятся при таких высоких температурах. Поэтому для мониторинга при экстремально высоких температурах необходимы специальные типы датчиков и компонентов.
Чтобы решить эту проблему, сегодня вы научитесь проектировать систему мониторинга температуры от 500 до 1000 ℃, присутствующую в печах и на промышленных предприятиях. Для этого вы будете использовать разные типы датчиков, такие как:
<ол>
Датчик ИК-излучения, который выдает результаты на основе цвета расплавленного металла.
Термопара, использующая эффект Зеебека, генерирует ЭДС путем нагревания одного конца двух разных металлов, соединенных вместе. Эта ЭМП помогает обнаруживать микроизменения и преобразовывать их в показания температуры. Здесь вы будете использовать термопару типа К для контроля очень высоких температур нагретых металлов и печей, температура которых составляет от 800 до 1200 ℃ и выше. Датчик термопары типа К состоит из двух длинных металлических проводов, изготовленных из хромеля (положительный конец) и алюмеля (отрицательный конец).
Для измерения горячей части печи или металла прикрепите к ней конец спая провода термопары типа К. А поскольку на стороне зонда датчика имеются два длинных металлических провода разной длины, другие электронные части системы мониторинга можно держать на безопасном расстоянии от такой высокой температуры. Эти металлические провода хорошо изолированы, что позволяет им выдерживать температуру 1200 ℃ и выше, а также рассеивать тепло в окружающую среду (см. рисунок ниже).
Другой конец провода термопары прикреплен к полупроводниковому чипу, который усиливает любое небольшое отклонение, обнаруженное в ЭДС, вызванное изменением температуры, которое затем преобразуется в цифровые показания и передается через SPI или любой другой интерфейс. Это показание затем обрабатывается микроконтроллером или микрокомпьютером и отображается. Здесь MAX6675 усиливает и считывает данные с провода термопары, while, MAX6675 выдает показания температуры за SPI. Raspberry Pi обрабатывает показания и контролирует их удаленно через Wi-Fi.
Рис. 1. Провод датчика термопарыРис. 2. Конец датчика термопары
Спецификация
<таблица>
<тело>
<тр>
Компоненты
Количество
Описание
Стоимость: около индийской рупии
<тр>
Raspberry Pi 4
1
SBC
5000
<тр>
MAX6675
1
Термопара SPI
200
<тр>
Проволока термопары
1
Проволока для термопары
150
<тр>
Провода
1
Провод
10
<тр>
Итого
<тд>
<тд>
5360
Предварительные требования
<р>
Во-первых, убедитесь, что на вашем Raspberry Pi установлены последние версии Raspbian OS и Python IDLE. Затем установите модули и библиотеки Python, которые помогут датчику считывать значения через интерфейс SPI. Доступны различные библиотеки и модули. Для этого проекта я использовал Adafruit MAX6675. Поэтому я установил библиотеку, выполнив следующую команду в терминале Linux:
Сначала импортируйте в код библиотеку даты и времени, а затем библиотеку MAX667. Затем определите порт SPI, который вы будете использовать. Поскольку этот проект требует использования аппаратного обеспечения SPI, добавьте для него соответствующую часть кода.
Затем сохраните данные датчика с отметкой даты и времени, чтобы можно было контролировать печь и другие высокие промышленные температуры. Для этого создайте цикл while, который будет постоянно обновлять температуру с датчика. Теперь сохраните его в файле печиdata.txt как базу данных.
Рис. 4.Рис. 5.
Соединение
Подключите контакты датчика к контактам SPIO и GPIO Raspberry Pi.
<таблица>
<тело>
<тр>
Raspberry Pi
MAX6675
<тр>
MISO (контакт 21 на плате)
ТАК
<тр>
SCLK (контакт 23 на плате)
CLK
<тр>
CE0 (контакт на плате 24)
CE
<тр>
5В
VCC
<тр>
Земля
Земля
Тестирование
Попробуйте измерить температуру выше 500 °C, а затем перейдите к температуре выше 1200 °C. Для этого сначала поместите устройство в безопасное место, вдали от высоких температур (чтобы минимальное количество электроники пострадало от тепла), а затем поместите металлический контактный зонд термопары рядом с источником высокой температуры. Теперь включите Raspberry Pi и запустите код. Вы можете просмотреть показания температуры в оболочке Python, которые сохраняются в базе данных как печьdb.txt.
Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов!
Подробно тут! Жалоба