能源效率是評價用能產品能源利用和轉換及其節(jié)能特性的重要技術指標;能效標準與能效標識已被證明是在降低能耗方面成本效益最佳的途徑,并且可以帶來巨大的環(huán)境效益;而能效標識計量檢測系統(tǒng)則是確保能源效率量值準確可靠的重要技術手段。我國是家用電磁灶生產和使用大國,傳統(tǒng)家用電磁灶能效檢測工作存在很多問題,如自動化程度較低;人工操作導致檢測結果誤差較大;溯源性差等。為解決以上問題,本論文設計研發(fā)了一套家用電磁灶能效自動化檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)的建立將彌補自治區(qū)電磁灶能效檢測的技術空白。本系統(tǒng)主要是基于LabVIEW開發(fā)、設計的一套自動化測試平臺,可以實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的實時顯示、保存,以及歷史數(shù)據(jù)的查詢等功能。通過分析國內外能效檢測發(fā)展現(xiàn)狀及目前我國家用電磁灶能效檢測傳統(tǒng)方法存在的弊端,從環(huán)境條件、測量設備、檢測方法和能效標識四個方面,比較了我國與歐盟國家家用電磁灶能效檢測之間的差異。根據(jù)我國家用電磁灶能效檢定規(guī)程中對各項參數(shù)指標的要求,完成了本套自動化系統(tǒng)的硬件設計及選型,本套系統(tǒng)硬件主要包括:工控機、功率分析儀、數(shù)字多用表(溫度采集儀)、溫度傳感器。在溫度傳感器的選擇上,主要對PT100鉑電阻與鎧裝熱電偶兩種溫度傳感器進行校準和性能比較,綜合考慮后最終選擇PT100鉑電阻代替?zhèn)鹘y(tǒng)測量系統(tǒng)中的水銀溫度計。對于軟件部分的設計,主要建立了基于LabVIEW的人機交互平臺,利用LabSQL工具包中的Microsoft ADO及SQL語句,實現(xiàn)了軟件與Access數(shù)據(jù)庫之間的互訪;通過SCPI指令、USB轉串口線以及儀器驅動配置協(xié)議,完成了上位機與測量儀器的連接。本套系統(tǒng)主界面共設計了四大模塊,分別為試驗曲線顯示模塊、熱效率檢測模塊、待機功率檢測模塊以及數(shù)據(jù)查詢模塊。針對三臺不同能效等級的家用電磁灶進行對比試驗及分析,通過對整套自動化檢測系統(tǒng)不確定度的評定,驗證了該系統(tǒng)的可行性、準確性和可溯源性,分析可知,同傳統(tǒng)家用電磁灶能效檢測系統(tǒng)相比,本套自動化系統(tǒng)的整體不確定度大大降低,檢測精度大幅度提高,為其他與溫度測量相關的能效檢測系統(tǒng)的自動化改造提供了參考價值。
【學位單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM925.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與來源
    1.2 能效檢測國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 能效檢測國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 能效檢測國內發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 我國家用電磁灶能效檢測方法存在的弊端
    1.4 課題主要研究內容
第二章 家用電磁灶能效檢測基礎
    2.1 環(huán)境條件
    2.2 測量設備
        2.2.1 測量負載——標準鍋的要求
        2.2.2 測量儀器
    2.3 能效檢測方法
    2.4 能效標識
    2.5 本章小結
第三章 系統(tǒng)整體設計及硬件選型
    3.1 系統(tǒng)整體設計
    3.2 工控機系統(tǒng)
    3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        3.3.1 功率分析儀
        3.3.2 數(shù)字多用表
        3.3.3 溫度傳感器
        3.3.4 溫度傳感器與數(shù)字多用表連接
    3.4 檢測系統(tǒng)
    3.5 溫度傳感器的選型
        3.5.1 校準溫度傳感器
        3.5.2 兩種傳感器的性能比較
        3.5.3 溫度傳感器的選擇
    3.6 本章小結
第四章 軟件部分的設計與實現(xiàn)
    4.1 LabVIEW
    4.2 數(shù)據(jù)庫
        4.2.1 數(shù)據(jù)庫簡介及常用的數(shù)據(jù)庫
        4.2.2 建立Access數(shù)據(jù)庫
    4.3 LabVIEW訪問數(shù)據(jù)庫
        4.3.1 訪問數(shù)據(jù)庫的方法
        4.3.2 與數(shù)據(jù)庫建立連接
        4.3.3 數(shù)據(jù)讀取程序設計
        4.3.4 數(shù)據(jù)添加程序設計
    4.4 上位機與儀器連接
        4.4.1 USB轉串口線
        4.4.2 USB轉串口的具體操作
        4.4.3 SCPI指令
        4.4.4 儀器的配置
    4.5 系統(tǒng)主要功能模塊的實現(xiàn)
        4.5.1 試驗曲線顯示模塊
        4.5.2 熱效率檢測模塊
        4.5.3 待機功率檢測模塊
        4.5.4 數(shù)據(jù)查詢模塊
    4.6 本章小結
第五章 實驗過程及結果分析
    5.1 家用電磁灶能效自動化檢測系統(tǒng)工作流程
        5.1.1 環(huán)境條件和主要性能指標
        5.1.2 前期準備工作
        5.1.3 實驗過程
    5.2 不同等級家用電磁灶比較
        5.2.1 熱效率比較實驗
        5.2.2 加熱過程比較分析
    5.3 實驗結果分析
    5.4 本章小結
第六章 測量不確定度評定
    6.1 測量不確定度評定過程
        6.1.1 測量不重復引入的不確定度評定
        6.1.2 質量測量引入的標準不確定度
        6.1.3 電能量測量引入的標準不確定度
        6.1.4 溫升測量引入的標準不確定度
        6.1.5 人為因素引起的測量不確定度
        6.1.6 合成標準不確定度
        6.1.7 擴展不確定度
    6.2 待機狀態(tài)功率測量不確定度評定
        6.2.1 待機狀態(tài)功率標準不確定度A類方法評定
        6.2.2 待機狀態(tài)功率標準不確定度B類方法評定
        6.2.3 合成標準不確定度
        6.2.4 擴展不確定度
    6.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及取得的科研成果
個人簡歷

【參考文獻】

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本文編號：2827747