Мобильный цифровой измеритель температуры электролита

Прибор предназначен для измерения температуры электролита в электролизных ваннах, обеспечивая:
• проведение измерений температуры в автоматизированном режиме;
• сохранение результатов замеров и других данных во встроенной памяти;
• передачу накопленной информации в компьютер для последующей обработки;
• возможность учета калибровочных параметров рабочей термопары;
• поверку прибора в специальном режиме измерений.

При измерении температуры все необходимые действия прибор производит автоматически:
• определяет момент окончания замера (по прекращению роста температуры);
• определяет достоверность замера (температура в ходе замера должна достичь определенной температуры, называемой граничной);
• выводит значение температуры на дисплей;
• записывает значение температуры в память.

Основные технические данные прибора

Тип применяемой термопары К ..............................................................................(хромель-алюмель)
N (никросил-нисил)
Диапазон измеряемых температур, °С....................................................................... от –200 до +1300
Температура окружающей среды, °С................................................................................... от -40 до +60
Основная погрешность, не более % 0,1
Габаритные размеры устройства измерительного, мм...............................не более 210 х 110 х 30
Масса, кг:
• устройства измерительного ......................................................................................не более 1,5
• штанги измерительной ...............................................................................................не более 1.5
Характеристика интерфейсов связи и протокола обмена:
• интерфейс связи устройства измерительного с компьютером........... RS-232C, 115200 бит/сек;
• опциональный интерфейс связи (поставляется по запросу) ...............................Bluetooth class 2;
• протокол передачи данных в компьютер ........................................................................XModem-CRC.

Устройство и принцип работы изделия

Общий вид прибора приведен на рис. 1.
Прибор обеспечивает проведение замеров температуры и временное хранение результатов серии замеров (до 2000 замеров) в энергонезависимой памяти.
Датчиком температуры является термопара типа К (хромель-алюмель), либо типа N (нихросил-несил).
Термопара и измеритель крепятся на измерительной штанге. Для удобства работы и управления прибором штанга имеет откидную подставку. Кабель термопары проходит внутри штанги и подключается к измерителю через клеммы.
Данные из прибора в компьютер передаются через последовательный порт. Передача осуществляется с использованием протокола передачи данных XModem-CRC. Данные могут быть приняты любой терминальной программой, либо программой пользователя. Описание формата файла, содержащего данные об измерениях, приведено в Приложении.
Измеритель является автономными устройствами с питанием от встроенных аккумуляторов размера АА. Устройство контролируют состояние аккумуляторов и сигнализируют о необходимости их подзарядки. Для зарядки аккумуляторов в комплект прибора входит зарядное устройство.

Рис. 1. Общий вид прибора

Устройство и принцип работы прибора

Основные части прибора: устройство измерительное и измерительная штанга.

Устройство измерительное выполнено в металлическом корпусе с винтовым гнездом на нижней крышке для крепления к измерительной штанге.
Структурная схема прибора приведена на рис. 2.
Входной сигнал с термопары поступает на аналого-цифровой преобразователь, с выхода которого цифровой код передается в процессор. Процессор выполняет обработку сигнала (усреднение, линеаризация, учет температуры холодного спая, учет калибровочного коэффициента термопары) и выводит результат обработки на четырехразрядный цифровой индикатор.
Управление работой измерителя производится с помощью клавиатуры.
Датчик температуры воздуха предназначен для определения температуры холодного спая. Часы реального времени (Real-Time-Clock, RTC) необходимы для определения времени и даты замеров. Батарейка питания RTC (типа CR2025) обеспечивает ход часов в течение 10 лет.

Результаты замеров сохраняются в энергонезависимом запоминающем устройстве (EEPROM), что исключает потерю данных при разряде аккумуляторов питания.
Модуль интерфейса RS-232 обеспечивает обмен данными с компьютером через последовательный порт.
Схема питания вырабатывает необходимые для питания измерителя напряжения и контролирует состояние аккумуляторов.

Рис.2. Структурная схема прибора