本实用新型涉及数据采集系统，具体的讲是基于过程现场总线总线的钨铼热电偶检定数据采集系统。
背景技术：
在如冶金、石油、化工、机械、航空航天等各种工业行业中，对温度的测量都有着十分重要的意义。目前根据测量方式的不同大概可以将温度测量分为两类，一类是接触式测量，另一类是非接触式测量。对于接触式测量，热电偶是使用较多的温度测量元件。热电偶是一种常见的基于温差电效应原理的温度计量元件，已经被广泛的应用于各个行业中，特别是一些高温测量环境中如冶金、航空航天事业等。但是对于热电偶本身而言，根据国家的计量规程，在其出厂或者是使用一段时间后，需要定期对其进行相应的检定。目前，所有的热电偶的检定工作都需要按照中华人民共和国国家计量技术规范所规定的内容进行的，按照不同的规范，对定热电偶的工作温度分别在300℃～2200℃、20℃～2800℃以及0～1500℃等，但是在针对0～1500℃的规范中仅仅对钨铼热电偶工作范围在0～1500℃时的检定工作进行了说明，而对于高于1500℃的标定却没有相关的规范来说明，曾在1988年由国家计量部门委托辽宁省计量测试技术研究所起草过《JJG576-1988工作用钨铼热电偶检定规程》，该规程对钨铼热电偶在0～2300℃的检定方式进行了相应的说明，但在2007年被规范《JJF 1176-2007》所代替，从那时起对于1500～2300℃的检定规范便是一片空白；但是钨铼热电偶却经常在这个范围内使用，那么怎么对使用在这个范围内的钨铼热电偶进行标定便是需要解决的，其采用什么样的标准来规范其检定也是需要研究的。
国内一些研究所和企业对于钨铼热电偶检定系统的研究都是基于钨铼热电偶的工作环境低于1500℃的，对于1500℃～2300℃这个温度范围内的研究和报道基本没有，特别是在结合先进的计算机，自动化控制等技术的具有高速度、高效率、高自动化程度、抗氧化功能等特性的钨铼热电偶自动检定装置。
PROFIBUS是Process Field BUS中对应的大写字母的组合缩写，称为过程现场总线。PROFIBUS总线是面向工厂自动化和过程自动的一种国际现场总线标准。其已经被广泛的应用于现代工业中，如制造业自动化(汽车制造、仓储系统等)、过程自动化(石油化工、造纸及纺织业等)、电力电子、交通管理以及与我们生活相关的楼宇自动化等行业中。利用PROFIBUS总线标准能够实现传递传感器、执行器、PLC等设备间的数据传递。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种钨铼热电偶检定数据采集系统，以建立热电偶在1500℃～2300℃的工作环境中的数据采集方式，填补相关的行业空白。
本实用新型钨铼热电偶检定数据采集系统，包括：通过过程现场总线(PROFIBUS)连接的主站和从站，其中主站包括通过所述过程现场总线与从站交互的一类主站和可对所述过程现场总线设置、并与一类主站通信的二类主站，所述从站包括分别与所述过程现场总线连接的标准红外温度采集装置和被检热电偶电势采集装置。一类主站实现与对从站的控制、数据交换、参数设定、诊断等功能，二类主站可以与一类主站通讯，并且可以对过程现场总线进行相应的配置，参数初始化等。由热电偶的温度测量原理可知，在测量热电偶温度时所测量的电势是热电偶的测量端和参考端两点间的电势之差。该电势通过所述的被检热电偶电势采集装置采集，其结构可以采用现有的装置实现。本系统采用空枪法对热电偶进行检定，因此采用标准红外温度采集装置进行热电偶的数据采集。标准红外温度采集装置的测温范围为250℃到3000℃，能够满足所需的2300℃范围内的数据采集。
具体的，所述的一类主站为PC机或PLC设备。一类主站的作用既是中央控制器，一个系统中可以有多个一类主站，控制多个从站。
具体的，所述的二类主站包括通过网络通讯卡与所述过程现场总线连接的控制单元。二类主站具有设定从站地址、组态、系统监视等功能，可包含如编程器、组态设备和/或PC机等设备。
可选的，所述控制单元还连接有打印装置，以对相应的数据进行打印存档。
在此基础上，所述从站中还包括与过程现场总线连接的检定炉炉温控制装置，检定炉恒温后温度变化率应当<＝2℃/min，检定炉炉温控制装置用于控制检定炉的炉温，使检定温度与检定炉的设定温度偏差为±5℃。
进一步的，在所述检定炉炉温控制装置中设有报警系统，当温度控制出现异常时进行报警提示。报警系统可采用现有常规的结构方式，如声音报警或声光报警等。
本实用新型的钨铼热电偶检定数据采集系统，能够良好的适用于高温钨铼热电偶自动检定系统，具有高速度、高效率、高自动化程度等特性，并能在800℃～2300℃范围内进行数据采集和标定，填补了目前行业内对1500℃～2300℃温度范围内的空白。
以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
附图说明
图1为本实用新型钨铼热电偶检定数据采集系统的框图。
具体实施方式
如图1所示本实用新型的钨铼热电偶检定数据采集系统，通过过程现场总线连接有主站和从站。其中主站包括一类主站和二类主站，所述的一类主站为PLC设备，通过过程现场总线与从站交互。一类主站的作用既是中央控制器，一个系统中可以有多个一类主站，控制多个从站。二类主站包括通过网络通讯卡与所述过程现场总线连接的控制单元，以及与控制单元连接的打印装置。二类主站具有设定从站地址、组态、系统监视等功能，可包含如编程器、组态设备和/或PC机等设备。二类主站可对所述过程现场总线设置、并与一类主站通信。
所述从站包括有分别与所述过程现场总线连接的标准红外温度采集装置和被检热电偶电势采集装置，以及与过程现场总线连接的检定炉炉温控制装置，在检定炉炉温控制装置中设有报警系统，当温度控制出现异常时进行报警提示。报警系统可采用现有常规的结构方式，如声音报警或声光报警等。
在设备选择时，一类主站选用西门子S7-300系列PLC设备。其CPU型号为319-3DP型，具备MPI(信息传递应用程序接口)、RS485等接口，可以构建基于过程现场总线(PROFIBUS)的数据采集系统，最大传输速度为12M/s。
二类主站的控制单元采用研华嵌入式箱式ARK-5260工控机，ARK-5260工控机结构非常紧凑，采用无风扇运行的密封结构，支持1.66GHz的英特尔CPU，具有5个USB2.0端口，支持4个具有自动流量控制的RS-232/422/485接口，内置1个PCI－e和2个PCI扩展插槽，PC扩展板采用橡胶抗震。通过在应工业机上安装相应的软件，如WINCC、FIX、力控等组态软件，以及编程接口软件STEP7等来实现过程现场总线总线的硬件组态与控制等。
网络通讯卡选用西门子公司的CP5613型网卡，CP5613型网具有基于PCI总线的过程现场总线网络接口卡，其主要用于将工控机连接到过程现场总线。通过将CP5613型网卡安装到ARK-5260工控机的PCI扩展插槽中，可以实现将工控机接入过程现场总线中作为主站使用。
从站中的标准红外温度采集装置选用美国Raytek(雷泰)公司生产的雷泰马拉松FA系列红外测温仪，该红外测温仪具备RS485串口通讯接口，可连接到过程现场总线。
在被检热电偶电势采集装置中通过吉时利的2010型七位半数字多用表实现热电偶热电势的测量。但因数字多用表只有RS232和GBIP通讯接口，不能直接与过程现场总线进行通讯。因此须通过相应的通讯接口实现数字多用表与过程现场总线的对接。即使用单片机+协议控制芯片来实现对数字万用表的测量结果的读取并传送到过程现场总线。其中单片机选用AT89S52型号，在单芯片上具有8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52单片机能够为多种嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
检定炉炉温控制装置控制检定炉恒温后温度变化率<＝2℃/min，并且使检定温度与检定炉的设定温度偏差为±5℃。
本实用新型的系统实现了RS232接口到过程现场总线，以及RS485接口到过程现场总线相应的协议转换，使得不具备过程现场总线接口的设备能够方便接入过程现场总线，对热电偶在800℃～2300℃范围内进行数据采集和标定，填补了目前行业内对1500℃～2300℃温度范围内的空白。