家用電磁灶能效自動化檢測系統(tǒng)的研發(fā)

第一章緒論進入21世紀，隨著自然資源的日漸枯竭、環(huán)境不斷惡化，全球對產品節(jié)能環(huán)保的關我國實施家電能效標準、能效標識較晚，直到2004年8月，國家發(fā)改委、國家質檢總局家庭”,管理辦法從2005年3月1日開始正式施行，到現(xiàn)在已經13個年頭了，我國能效標識如圖1-1所示。圖1-1家用電磁灶能效標識的“虛標”的現(xiàn)象),因此消費者對能效標識存在懷疑心態(tài)、不重視、不關注也是有情可小家電(如電磁灶、電風扇、吸塵器等)不同于大家電(如電冰箱、電視、空調等),割成無數(shù)小渦流，從而促使鍋具底面內的自由電子進行交變運動6,達到加熱的目的，這1.2能效檢測國內發(fā)展現(xiàn)狀能效標識，全方位地提高產品自身品質和消費者環(huán)保節(jié)能的購物理念，那么在2020年，排放量將減少1.10億噸；硫氧化物的減排量將達1833萬噸；氮氧化物的減排量將達170。率計、玻璃水銀溫度計及計時器(電子表)等；測量及計算的量值包括：用于加熱的標準會相對較高，大概高出200～300元，因此一些不良商家為牟取暴利，以次充好，將能效第二章系統(tǒng)整體設計及硬件選型利用數(shù)字多用表(溫度采集儀)和溫度傳感器代替水銀溫度計，提高檢測精度；(2)用LabVIEW控制功率分析儀和數(shù)字多用表(溫度采集儀),實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)監(jiān)測；(3)通過對2.2工控機系統(tǒng) (meantimetofailure,平均失效前時間)在10萬小時以上，而普通PC的MTTF僅為深；支持14插槽后面板，雙前置USB3.0端口，無頂蓋，易于維護；內置智能系統(tǒng)模塊，動器托架，支持1個內存2.5",和兩個前置訪問3.5"驅動和1個薄型光驅。2.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)流和信號的變化十分敏銳；基本測量精度為±(讀數(shù)的0.001%+量程的0.02%);直接測量電壓量程從3V到1000V/3200Vpeak,電流從20mA到32A/120Apesk,不需要改變接線；電流和電壓測量輸入之間延遲時間小于3ns,且它的測量通道擁有較高頻寬，因此在低功2.3.2數(shù)字多用表Fig.3-3Model2700Multimeter2700型數(shù)字多用表(溫度采集儀)是一種將多通道綜合測試和數(shù)據(jù)采集融為一體的智能化儀器。它是六位半(即量程為±1999999)的高2.3.3溫度傳感器的，那么在水銀溫度計的采樣周期內，水溫地變化可達到0.2℃~0.5℃,因此無法真正捕第三章軟件部分的設計與實現(xiàn)(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkench)是基于G語言 (GraphiceLanguage,圖形化編程語言)面向儀器與測控工程的一種虛擬儀器開發(fā)平臺，是虛擬儀器開發(fā)平臺中程序開發(fā)效率最高的，它可以和多種主流的工業(yè)現(xiàn)場總線進行通語言代碼類軟件開發(fā)平臺效率高出大約10倍；并且LabVIEW與各種數(shù)據(jù)采集硬件的集成3.2數(shù)據(jù)庫3.2.1數(shù)據(jù)庫簡介及常用的數(shù)據(jù)庫沒有接觸過的新人，也能在短時間內運用地得心應手。它主要有以下幾方面的特點：3.2.2建立Access數(shù)據(jù)庫格式);并選擇數(shù)據(jù)庫的存儲路徑，將數(shù)據(jù)庫存儲于E盤。(二)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫點擊“創(chuàng)建”,選擇“表設計”,根據(jù)本套本、數(shù)字、日期/時間等),設置好之后，點擊“保存”,根據(jù)實際情況為各個表命名，3.3.1訪問數(shù)據(jù)庫的方法Node),從而達到訪問數(shù)據(jù)庫的目的；4.利用第三方開發(fā)的免費地、源代碼開放的工具包3.3.2與數(shù)據(jù)庫建立連接的，主要執(zhí)行的內容包括更新數(shù)據(jù)庫信息、從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)等操作54。(二)數(shù)據(jù)庫名為NMG.udl,雙擊此文件，打開“數(shù)據(jù)鏈接屬性(Datalinkproperties)”對話框，OLEDBProvider”,點擊“下一步”。在“鏈接(connection)”選項卡界面中“選擇后再單擊“測試連接”,如圖3-1所示，在程序框圖中會提醒連接成功。1.指定數(shù)據(jù)源：連接字符串C)□空白密碼B)□允許保存密碼(S)刷新R)圖3-1數(shù)據(jù)連接屬性的連接選項卡界面3.3.3數(shù)據(jù)讀取程序設計底層驅動，然后配合驅動程序來識別并操作測量儀器數(shù)字多用表(溫度采集儀)。下面主要介紹如何實現(xiàn)把數(shù)字多用表(溫度采集儀)中測量數(shù)據(jù)讀取到上位機，以及如何將讀取到的數(shù)據(jù)實時存入數(shù)據(jù)庫的方法。本套系統(tǒng)中選用的吉時利2700數(shù)字多用表(溫度采集儀)提供LabVIEW驅動程序：(1)驅動程序通過IN(產品識別號)和VID(廠商識別號)識別測量設備56;(2)通過VISAWrite節(jié)點，將Writebuffer端口輸入的字符3.3.4數(shù)據(jù)添加程序設計下面介紹如何向已經建立好的數(shù)據(jù)庫中名為“試驗中數(shù)據(jù)庫”的表中添加數(shù)據(jù)。1.首先是選擇路徑和數(shù)據(jù)庫，并通過“連接字符串”控件將所有字符串轉換成新的字符串輸出；再通過ADO(訪問數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的編程接口)的Connection對象中的ADOConnectionCreate.vi(創(chuàng)建數(shù)據(jù)連接)、ADOConnectionconnection.vi(或存儲過程)、ADOConnection最后通過ADOConnection對象的ADOConnectionconnection.vi、ADOCon-nectionExecute.vi(執(zhí)行相關查詢)、ADOConnectionclo第四章實驗過程及結果分析4.1實驗過程(1)將電磁灶電源連接在穩(wěn)壓轉化插頭上，點擊“數(shù)據(jù)采集”按鈕后，數(shù)字多用表□□法時待溫度曲線變化平穩(wěn)之后(即已采集到標準鍋中水的初始溫度T?),點擊“開始試驗”(2)當溫差T達到之前設置的值(即利用最大加熱功率將水加熱到一定溫度Tz,溫差當溫度曲線出現(xiàn)最高點后(即按規(guī)程要求實驗結束后的1min鐘后)點擊“停止采集”存到數(shù)據(jù)庫中，此時就表示一次試驗結束；(3)重復以上步驟三次，即完成一組完整的實驗，停止數(shù)字多用表(溫度采集儀)和功率分析儀的通訊。系統(tǒng)會自動計算出三次實驗的平均值，這也就是該被測電磁灶的熱效率值(單次測量的熱效率計算公式見下式，三次熱效率測量的平均值，如公式所示：的電磁灶熱效率，T?——第三次測量的電磁灶熱效率，%。4.1.2待機狀態(tài)功率的測量待機狀態(tài)功率測量采用平均功率法。被測電磁灶以額定電壓供電，并處于功耗最大的待機狀態(tài)，數(shù)字功率計讀數(shù)穩(wěn)定之后(大約1.5小時)開始測量，測量時間t為半個小時，系統(tǒng)會自動記錄下所用時間和消耗的電能量WE,并由下面的公式計算出被測電磁灶待機狀態(tài)下的功率值P。4.1.3能效等級的確定能源效率標識標注的能效等級應符合GB21456—2014對能效等級的要求，電磁灶能效等級指標具體情況如表1,表2所示。表1額定功率大于1200W的加熱單元能效等級指標能效等級待機狀態(tài)功率(W)12級13級2表2額定功率小于或等于1200W的加熱單元能效等級指標能效等級熱效率(%)待機狀態(tài)功率(W)1級113級24.2不同等級家用電磁灶比較產品型號能效等級加熱線圈線圈纏繞方式額定功率最大功率擋1一級雙線制較緊密“火鍋”2二級雙線制較緊密“火鍋”3三級單線制疏松“火鍋”從表3中可以看出，三臺被測電磁灶的加熱線圈直徑、額定功率以及最大功率檔位均4.2.2實驗結果分析標準偏差為0.07%;當實驗結束后，標準鍋內蒸餾水水溫在(90±2)℃,因此熱交換率大大增加，從而會影引起的熱效率偏差約為0.1%。第五章測量不確定度評定第一、家用電磁灶熱效率重復測量產生的標準不確定度(A類標準不確定度);第二、質量測量(水的質量測量和標準鍋的質量測量)引入的標準不確定度(B類);能效等級是評判家用電磁灶熱效率性能和能源利用率的一個重要指標，而能效檢測是件開發(fā)平臺，對傳統(tǒng)家用電磁灶能效檢測系統(tǒng)做了改進與提升，開發(fā)了一套擁有人機交互功能的家用電磁灶能效自動化檢測系統(tǒng)。針對傳統(tǒng)家用電磁灶能效檢測步驟繁瑣、測量誤差大、檢測數(shù)據(jù)不可溯源等問題，本文主要完成了以下幾方面內容；1.根據(jù)國家標準對家用電磁灶能效檢測各項技