韋苗苗
(山東省國防工業計量站,山東濟南250100)
濕熱試驗設備是環境試驗設備的一種,除了需要進行溫度偏差、相對濕度偏差等常規參數的檢測外,近期還增加了升降溫特性、溫度指示偏差、濕度指示偏差等檢測項目。檢測項目多,檢測時間長,數據記錄頻繁,數據處理復雜。
本文以A 級鉑電阻和濕度傳感器為采集用傳感器,利用濕熱試驗設備自動檢測系統控制程控轉換開關和數字多用表來采集數據,可實現長時間多數據的記錄,并能進行數據和圖形的處理,實現了濕熱試驗設備的自動檢測。
濕熱試驗設備自動檢測系統結構如圖1所示。
傳感器部分分為溫度傳感器和濕度傳感器。溫度傳感器為A 級四線制工業用鉑電阻,溫度范圍為-80~300 ℃,最大允許誤差為±(0.15 +0.002 |t|)℃,信號為阻值信號;濕度傳感器為羅卓尼克的濕度傳感器,最大允許誤差為±1.5% RH,信號為電壓信號。自動采集部分為自動轉換開關和數字多用表,軟件系統通過RS232 串口控制轉換開關轉換通道和控制數字多用表讀取數據。

圖1 系統結構圖
軟件設計包括信息管理、檢測、數據查詢三大部分。
信息管理部分包括傳感器信息、委托方信息和被檢設備信息管理。其中作為標準用的傳感器信息包括傳感器的名稱、型號、編號、級別、證書號、有效期、使用狀態、修正值(Pt100 的值為0℃電阻值R0)。軟件能根據傳感器的有效期將傳感器標記為“使用中”和“禁用”兩種狀態,在檢測設備要求比較高時,可根據鉑電阻的R0 值對每支鉑電阻采集的數值進行修正。在檢測完每一委托方的設備后,軟件自動存儲委托方信息和被檢設備信息,再次檢測該委托方的設備時,鍵入委托方名稱和被檢設備名稱,按“回車”鍵直接自動填寫委托方信息和被檢設備信息。
點開濕熱試驗設備自動檢測系統,即可開始檢測流程,按照提示可完成檢測方信息和被測方信息的填寫,按“下一步”即可進入檢測項目選擇頁面,濕熱試驗設備檢測項目包括17 項,根據檢測類型和客戶需求可選擇需要檢測的項目,選擇檢測項目的窗口如圖1所示。

圖1 檢測項目選擇界面圖
選擇升降溫特性,自動生成升降溫參數設置,也可根據實際情況進行修改。降溫方式有GB/T2423.4-2008 規定的兩種方法,可根據設備或者委托方的需要選擇。點擊確定后所有參數設為不可修改的灰色。檢測濕熱試驗箱的溫度、濕度偏差時,需要記錄各點的通道號和傳感器編號,必要時用每支傳感器的修正值對結果進行修正。數據采集窗口如圖2。

圖2 數據采集窗口
升降溫特性讀數窗口記錄整個升溫、高溫高濕、降溫、低溫高濕階段中心的溫濕度值,每分鐘記錄中心點的溫濕度各一次,并在升降溫曲線圖中跟蹤溫濕度的值是否在上下限范圍之內;高溫溫場特性讀數和低溫溫場特性讀數為進入高溫高濕(或低溫高濕)恒定階段穩定30 min,記錄的各測試點的溫濕度值,并按選擇檢測項目進行溫度偏差、相對濕度偏差、溫度指示偏差、相對溫度指示偏差等項目的計算。自動檢測系統的局限就在于無法記錄設備指示的溫濕度值,所以需要人工彌補這一缺陷,在每次讀取溫場信息時,人工記錄每次的溫濕度指示值,并輸入自動檢測系統,進行計算設備溫濕度值的指示偏差。
有數據查詢功能,可按檢測時間或者檢測單位名稱查找具體的檢測序號,查詢升降溫曲線圖或者溫場信息。
對型號為WS270J 的交變濕熱試驗箱進行試驗,所做出的升溫曲線圖如圖3。

圖3 交變濕熱箱升降溫特性曲線圖
由圖3 可以看出,溫度升降溫特性符合要求,濕度在恒溫恒濕過程中超出了范圍,該交變濕熱箱需修理后才能使用。
本系統實現了濕熱試驗設備升降溫曲線自動檢測和打印,這給測試工作帶來了很大的便利,節省了大量的時間。軟件設計也可作更多的擴展,例如把溫度沖擊箱的檢測包括進去。通過數據采集儲存和趨勢曲線繪制可實現原始記錄自動生成及判斷設備性能,提高了環境試驗設備性能評價的準確性,且極大提高了工作效率,降低檢測人員工作強度,有效避免了原始數據計算中的人為誤差。
[1]壽文杰.環境試驗設備自動檢測系統的研究[J].科技創新導報,2011(3):24.
[2]陸強,戴文.基于LabVIEW 的環境試驗設備溫濕度檢定系統[J].電子測量技術,2007(7):69-71,95.
[3]GB/T5170.5-2008 電工電子產品環境試驗設備檢驗方法濕熱試驗設備[S].北京:中國標準出版社,2008.
[4]GB/T2423.4-2008 電工電子產品環境試驗交變濕熱[S].北京:中國標準出版社,2008.