基于物联网的热熔断体温度智能检测系统及其检测方法与流程

本发明涉及电器元件测试仪器技术领域，更具体地，提供一种基于物联网的热熔断体温度智能检测系统及其检测方法。

背景技术：

目前，热熔断体动作温度的检测主要由检测人员来进行人工操作，通过实时监测其动作时的环境温度来完成检测，检测效率低且存在较多主观因素，对检测准确度的影响较大。肉眼观察串联在热熔断体上的电流表是否有读数的方式去判断其通断，测量方法繁琐，存在人为误差与失误的可能性较大。目前有采用程控升温的方法，虽然测量方法上能够有所简便，但没有实现全自动无人值守记录、远程监视。当然，也有采用计算机上位机作为控制核心的方案，但并无实现单片机底层工作以及物联网平台实现远程监控。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的热熔断体动作温度智能检测系统及其检测方法，利用热电偶的温度测量特性，结合单片机与工控机实现了烘箱温度测量与热熔断体实时温度及动作温度测量，并实现接入物联网，使用智能手机获取被测元件实时状态，解决了既定需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种基于物联网的热熔断体温度智能检测系统，包括工控机、烘箱、单片机模块和观测设备，所述工控机与所述观测设备通过物联网连接，所述工控机与所述单片机模块电连接，所述烘箱内设有用于安装热熔断体的安装板、加热管和温度测量模块，所述安装板上设有若干热熔断体，每个热熔断体设有独立的检测电路，所述单片机模块与所述加热管电连接，所述温度测量模块与所述工控机电连接。

本发明基于物联网的热熔断体温度智能检测系统，单片机模块能够控制加热管的温度加热过程，温度测量模块能够对热熔断体的温度以及对烘箱内的温度进行测量，并将测量结果通过串口传输给工控机，工控机再与单片机模块进行通信，单片机模块再收到工控机传输的信号后继续对加热管的加热进行控制，由于单片机模块的程序上设有温度安全值，当烘箱内温度超过温度安全值时，单片机模块则控制加热管关闭，停止对烘箱进一步地加热。同时，工控机与观察设备通过物联网连接，作业人员利用智能手机便能够获取被测元件实时状态。

为了能够有效检测烘箱内热熔断体的温度以及烘箱内的环境温度，所述温度测量模块包括若干热电偶和若干用于测量烘箱环境温度的检测热电偶。

为了能够有效监测各热熔断体的熔断状态，所述烘箱内设有若干个热熔断体样品检测工位，每个热熔断体样品检测工位串联在独立的检测电路中，所述检测电路包括与所述热熔断体样品检测工位串联的恒流源，所述每个热熔断体样品检测工位还设有独立的热电偶。

为了使单片机模块能够获取被测热熔断体的通断状态，所述恒流源与所述单片机模块相连接。

为了使单片机模块能够快速判断被测热熔断体的通断状态，所述若干检测工位上设有用于夹紧被测热熔断体的金属夹，所述金属夹连接所述单片机模块。

为了使环境温度检测热电偶能够准确测量烘箱内温度值，若干环境温度检测热电偶均匀设于所述带有热熔断体的烘箱内。

为了使加热管能够快速将热量传递给热熔断体，所述加热管设于带有热熔断体安装板的底部。

本发明还提供一种应用于基于物联网的热熔断体温度智能检测系统的检测方法，包括以下步骤：

s1.所述热电偶持续检测各热熔断体的温度，所述检测热电偶持续检测所述烘箱内的温度；

s2.所述单片机模块上设置有烘箱安全温度值，所述单片机模块持续控制所述加热管的加热过程，所述单片机模块通过金属夹获取各热熔断体的通断状态；

s3.所述工控机持续监控各热熔断体温度，并在所述工控机上显示时间与温度曲线；

s4.当所述单片机模块检测到有一个或多个热熔断体被熔断，所述工控机在接收到所述单片机模块的信号后，记录被熔断的热熔断体温度；

s5.当所述单片机模块检测到所有热熔断体均被熔断，所述工控机在接收到所述单片机模块的信号后，记录被熔断的热熔断体温度，所述单片机模块控制关闭所述加热管，停止对烘箱继续加热；

s6.当所述单片机模块通过所述工控机接收到的所述烘箱的温度值信号，若大于烘箱安全温度值，所述单片机模块控制关闭所述加热管，停止对所述烘箱继续加热。

s7.所述工控机通过物联网将所述烘箱内温度数值、各热熔断体熔断温度数值以及热熔断体熔断情况反映至所述观测设备中。

本发明一种应用于基于物联网的热熔断体温度智能检测系统的检测方法，将温度测量模块测量到的热熔断体温度的信号和烘箱内温度的信号传输至工控机中，工控机控制单片机模块，单片机模块控制加热管的加热，同时，单片机模块获取各热熔断体熔断状态，并与工控机通信，工控机通过物联网将熔断状态反映至观测设备中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明基于物联网的热熔断体温度智能检测系统及其检测方法，通过单片机模块控制加热管的加热过程，温度测量模块测量各热熔断体动作温度以及烘箱内温度；工控机程序与温度测量模块通讯，并获得各热熔断体的温度值以及烘箱内温度值，在烘箱温度不断上升的过程中，工控机通过程序监控热熔断体温度，工控机提供显示界面和报表的功能，能够在工控机上记录时间与温度曲线。另一方面，系统通过单片机模块获取各热熔断体的通断状态，工控机程序与单片机模块通讯，取得各熔断体的通断状态，工控机通过程序监控热熔断体是否熔断，当其在一定的加热温度下熔断时，记录当前温度。当所有的热熔断体均熔断后，单片机模块控制关闭加热管。工控机提供物联网数据传输功能，工控机与观测设备通过物联网连接，作业人员通过智能手机便可实时查看烘箱内环境温度、各热熔断体的温度以及热熔断体通断状态。

附图说明

图1为本发明基于物联网的热熔断体温度智能检测系统的示意图。

图2为本发明基于物联网的热熔断体温度智能检测系统内工控机控制软件的结构示意图。

图示标记说明如下：

1-工控机，2-加热管，3-烘箱，4-单片机模块，5-热电偶。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1所示为本发明基于物联网的热熔断体温度智能检测系统的第一实施例，包括工控机1、烘箱3、单片机模块4和观测设备，工控机1与观测设备通过物联网连接，工控机1与单片机模块4电连接，烘箱3内设有用于安装热熔断体的安装板、加热管2和温度测量模块，安装板上设有若干热熔断体，每个热熔断体设有独立的检测电路，单片机模块4与加热管2电连接，温度测量模块与工控机1电连接。在本实施例中，单片机模块4使用的是stc15w4k56s4单片机，stc15w4k56s4单片机性能可靠、稳定性高、功耗低，能够满足检测系统的需求。加热管2上连接有固态继电器，单片机模块4通过固态继电器控制加热管2的加热，为避免烘箱温度超过安全值，程序设定温度保护上限值，当箱内温度超过上限值便关闭烘箱内的固态继电器控制。如图2所示，工控机1控制软件分为各热熔断体通道模块、数据报表模块、物联网通讯线程模块和热熔断体测试控制模块，各热熔断体通道模块又分为各热熔断体通道参数设置模块和各热熔断体通道实时温度曲线描绘模块。在热熔断体测试控制模块中，使用的是串口和单片机、温度检测模块进行通信，得到热熔断体通断状态和通道上热熔断体的当前温度。观测设备使用的是物联网云平台和安卓app，使用物联网云平台则无需自行搭建服务器，能够免去大量维护成本；安卓app为自主设计的软件，检测人员能够通过app获取系统内各热熔断体的动作温度值。温度测量模块包括若干热电偶5和若干用于测量烘箱环境温度的检测热电偶。热电偶5负责检测热熔断体的动作温度，检测热电偶负责检测烘箱内的环境温度，在本实施例中，热电偶5与检测热电偶均使用t型热电偶，其线性度好，热电势较大，灵敏度高，均匀性较好，稳定性好。

其中，烘箱3内设有若干个热熔断体样品检测工位，每个热熔断体样品检测工位串联在独立的检测电路中，检测电路包括与热熔断体样品检测工位串联的恒流源，每个热熔断体样品检测工位还设有独立的热电偶5。设置的若干个检测工位能够有效监测各热熔断体的通断状态。恒流源与单片机模块4电连接，使单片机模块能够获取热熔断体的通断状态。若干检测工位上设有用于夹紧被测热熔断体的金属夹，金属夹与单片机模块4电连接，使单片机模块4能够直接获得各被测热熔断体的通断状态。

另外，若干环境温度检测热电偶均匀设于烘箱3内。均匀设置若干个环境温度检测热电偶能够较为准确地测量出烘箱内温度。加热管2设于带有热熔断体安装板的底部，使加热管能够快速将热量传递给热熔断体。

本发明还提供一种应用于基于物联网的热熔断体温度智能检测系统的检测方法，包括以下步骤：

s1.热电偶5持续检测各热熔断体的温度，检测热电偶持续检测烘箱3内的温度；

s2.单片机模块4上设置有烘箱安全温度值，单片机模块4持续控制加热管2的加热过程，单片机模块4通过金属夹获取各热熔断体的通断状态；

s3.工控机1持续监控各热熔断体温度，并在工控机1上显示时间与温度曲线；

s4.当单片机模块4检测到有一个或多个热熔断体被熔断，工控机1在接收到单片机模块4的信号后，记录被熔断的热熔断体温度；

s5.当单片机模块4检测到所有热熔断体均被熔断，工控机1在接收到单片机模块4的信号后，记录被熔断的热熔断体温度，单片机模块4控制关闭加热管2，停止对烘箱3继续加热；

s6.当单片机模块4通过工控机1接收到的烘箱3的温度值信号，若大于烘箱安全温度值，单片机模块4控制关闭加热管2，停止对烘箱3继续加热。

s7.工控机1通过物联网将烘箱3内温度数值、各热熔断体熔断温度数值以及热熔断体熔断情况反映至所述观测设备中。

使用时，热电偶5持续检测热熔断体动作温度，检测热电偶持续检测烘箱3内温度，工控机1提供显示界面和报表的功能，通过和串口电连接的热电偶5和检测热电偶获取热熔断体动作温度以及烘箱3内温度，并记录时间与温度曲线。单片机模块4通过控制加热管2的加热过程来控制烘箱3内的加热温度，由于单片机模块4的程序上设有烘箱温度安全值，单片机模块4接收工控机1所获取的烘箱3内温度值的信号，当烘箱3内温度值大于温度安全值，单片机模块4控制关闭加热管，停止对烘箱3继续进行加热；单片机模块4还通过设于热熔断体样品检测工位上的金属夹来获取各热熔断体的通断状态，当检测到所有热熔断体均被熔断，单片机模块4控制关闭加热管，停止对烘箱3继续进行加热，同时，单片机模块4将结果传输至工控机1。工控机1还提供物联网数据传输功能，工控机1将获取到的结果通过物联网，将烘箱内温度、各热熔断体温度以及各热熔断体通断状态实时反映至安卓app中。

实施例2

本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中采用油槽器加热。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。