一种温度控制装置加热膜老化的检测方法与流程

本发明涉及一种温度控制装置加热膜老化的检测方法。

背景技术：

加热膜作为一种加热装置，也是温度控制装置的执行装置，在日常生活、生产及军事领域中发挥了重要的作用。例如，工业生产过程中，罐体、管道的加热和保温，远红外低温外烘箱、干燥箱等都需要使用加热膜；军事领域中，惯性敏感元件的工作环境需要恒温控制；医学领域中，恒温培养皿、温箱都需要用加热膜进行温度控制。因此，加热膜在某些重要场合起到了关键性作用。设计一种温度控制装置中加热膜老化的检测方法，对加热膜性能进行定期检查，以保证温度控制装置测试和工业生产正常进行。现有文献资料和公开专利技术中，尚未发现有类似的检测方法公开。

本发明的高精度温度控制装置中的温度检测电路由稳定性好、测温精度高的铂电阻敏感温度变化，通过测温电桥及放大电路对信号进行处理，最终由单片机解算出当前温度值并发送至计算机，温度控制装置通过计算控制电压实现对加热膜升温速率可调的精确控制，通过高精度的测温及控温过程，实现对温度控制系统中加热膜工作状态的测试，以达到检测加热膜性能的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可用于定期检测温度控制装置中加热膜工作状态，解决因加热膜老化使温控系统升温效率降低的问题，保证温控系统长期处于高性能工作状态的温度控制装置中加热膜老化的检测方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种温度控制装置中加热膜老化的检测方法实现步骤如下：

(1)设置温度控制程序的目标温度，高于室温10～20℃即可，将温度控制程序下载到温度控制板中；

(2)选用型号完全相同的两个温箱A和B，将被检测加热膜置于温箱A中，同时将另一个工作正常的加热膜置于温箱B中，并将两个加热膜的两端分别连接至温度控制板的两路脉宽调制输出端，同时将两个温度传感器铂电阻分别置于温箱A、B中，系统上电后温度测量及控制装置开始工作，温度控制装置根据当前温度值与期望温度值差值大小计算得到控制电压，进而控制加热膜进行工作；

(3)计算机利用温度数据接收软件接收温度数据，并保存温度数据，记温箱A中测得的温度数据位A组数据，温箱B中测得的数据为B组数据，待两组温度数据均稳定至目标温度并保持5～10分钟后关闭电源，系统停止工作；

(4)将步骤(3)中的温度数据中前十组数据剔除，绘制温度变化曲线；

(5)将步骤(4)中得到的两组温度变化曲线进行比较，实现温度控制装置中加热膜老化的检测；若温箱A内温度上升到目标温度值所需要的时间与温箱B所需要的时间相似，则被测加热膜未老化，可以正常工作；若温箱A内温度上升到目标温度值所需要的时间是温箱B所需要时间的一倍以上，则说明被检测加热膜已经老化。

温度控制板是这样工作的：系统具有温度测量及控制功能，通过铂电阻敏感环境温度变化，经过温度数据处理电路对温度数据进行转换、滤波和解算得到环境当前温度值，根据当前温度值与期望温度值差值大小计算得到控制电压，进而控制加热膜进行工作温度数据通过串口传输至计算机，由计算机显示并保存温度数据；并且温度控制板可以同时检测多点温度信息并同时控制多个加热膜工作。因此温度控制装置加热膜老化的检测方法，可以同时检测多个加热膜的工作状态。

本发明的有益效果是：具备同时检测多个加热膜老化状态的能力，操作简单、测试准确、适用于多种类型的加热器件；保证温度控制系统正常运行，用于及时检测并解决加热膜老化导致温箱加热慢甚至失效的问题。

附图说明

图1温度控制装置中加热膜老化的检测方法流程图。

图2温度控制装置原理图。

图3作为参考基准加热膜对应的温箱B内温度变化曲线。

图4被检测加热膜对应的温箱A内温度变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，本发明所述的一种温度控制装置中加热膜老化的检测方法包括以下步骤：

(1)设置温度控制程序中的目标温度，其中，加热膜工作时温度控制板控制加热膜工作功率，使温箱内温度升高并保持稳定的温度。用户可以根据需求任意设定目标温度，通过修改温度控制板中核心控制器的程序即可修改目标温度。测试时目标温度应高于室温10～20℃，将温度测量及控制程序下载到温度测量及控制系统电路板中。其中，在选择目标温度时，如果目标温度过低，会导致升温过程不明显，不宜分辨出加热膜是否老化；若果目标温度过高，会导致升温过程较长，系统功耗增大；因此目标温度可设为高于室温10～20℃，在实验中可以优选为15℃。

(2)如图2所示，选用型号完全相同的两个温箱A和B，将被检测加热膜置于温箱A中，同时将另一个工作正常的加热膜置于温箱B中，加热膜外置两根导线，根据温度控制板给导线两端提供平均电压值的变化，可以控制加热膜工作的工作功率，以实现控制温箱内部升温速率的功能。并将两个加热膜的两端分别连接至温度控制板的两路脉宽调制输出端，同时将两个测温铂电阻分别置于温箱A和B中，系统上电后温度控制装置开始工作。

(3)计算机通过串行接口与温度控制模块通信，利用温度数据接收软件接受并保存温度数据，根据接受软件显示的数据可以监测温箱内时时温度值，温箱内达到目标温度并保持目标温度不变后，等待5～10分钟，关闭电源，系统停止工作。

(4)将步骤(3)中的数据保存为txt格式文档，并删除前10组数据，因为在系统刚开机时，采集的前几组数据不能匹配当前温度值，所以，应删除前10组温度数据，以保证采集数据的准确性。运行MATLAB软件，导入步骤(3)中存储的温度数据，通过绘图功能，以时间为横坐标，温度值为纵坐标，将温箱中温度值变化以曲线形式显示。

(5)图3为温箱B中温度变化曲线，图4为温箱A中温度变化曲线，通过对比两个温箱中的温度变化曲线，可以判断被测加热膜是否老化，若温箱A内温度上升到目标温度值所需要的时间与温箱B内所需的时间相似则被测加热膜件未老化且装置工作正常；若温箱A内温度上升到目标温度值所需要的时间长于温箱B所需要时间的一倍，则说明被检测加热膜已经老化。通过对比图3和图4中温度变化曲线可以发现，温箱A中温度达到稳定所需要的时间为2.5小时，温箱B中温度达到稳定的时间为1小时，A温箱内的升温时长是B温箱内升温时长的2.5倍，由此可知，被检测加热膜已经老化。

上述温度控制板可以同时测量多路温度并控制多路加热膜工作，因此该方法可以同时检测多个加热膜的工作状态

上述步骤(1)中的目标温度定义为：加热膜工作时温控装置控制加热膜工作功率，使温度控制装置内温度升高并保持稳定的温度。用户可以根据需求任意设定目标温度，通过修改温度控制板中核心控制器的程序即可修改目标温度。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。