[發明專利]一種水分儀被測材料加熱方法

無效

• 申請號: 201010591355.4
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102129263A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 張翠翠;陳公倫
• 申請（專利權）人: 上海精密科學儀器有限公司;上海精科天美科學儀器有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30;G01N1/44
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明屬于分析儀器技術領域，特別涉及一種針對水分儀的被測材料加熱方法。

背景技術

在水分儀對物質材料的檢測過程中，對被測物進行加熱時必須的環節。對于某些物品，如阿司匹林，其內的水分需要一定的時間來慢慢加熱，以達到準確測量的目的，目前的水分儀的加熱方式在這方面還不能做到這一點。

發明內容

本發明的目的是針對水分儀溫度控制的難點，即難以到達精確的控制，以及在到達較高的目標溫度時，容易發生較多的過沖現象，很難控制其穩定的問題，提供一種水分儀被測材料加熱方法，已解決上述兩種問題，方便用戶對不同的物質材料進行水分測定。

本發明的技術方案是，一種水分儀被測材料加熱方法，包括步驟：

獲得加熱初始溫度Tc，設定被測材料的加熱目標溫度Th和被測材料的單位為分鐘的升溫時長t，以i表示溫度調節次數，得到每個調節周期的平均升溫?其中調節周期ti＝t/i；

以PID算法控制加熱過程，在第i個調節周期，令PID調節的設定值?直至TsμTh為止；

保持目標溫度Th恒定，直至測試加熱結束。

本發明的技術方案，較為精確的加熱控制目標溫度，誤差僅為幾秒鐘的時間，基本可忽略不計。不會出現較大的溫度過沖，基本保持在2℃以內，并且很快就可以穩定下來，溫度誤差為1℃。

附圖說明

圖1是本發明加熱方法的一實施例的程序流程示意圖

圖2是本發明實施例中一樣品的加熱過程曲線圖

圖3是本發明實施例中一樣品的加熱過程曲線圖

圖4是本發明實施例中一樣品的加熱過程曲線圖

圖5是本發明實施例中一樣品的加熱過程曲線圖

圖6是本發明實施例中一樣品的加熱過程曲線圖

具體實施方式

本發明的一種水分儀被測材料加熱方法，首先獲得加熱初始溫度Tc，設定被測材料的加熱目標溫度Th和被測材料的單位為分鐘的升溫時長t，以i表示溫度調節次數，得到每個調節周期的平均升溫?其中調節周期ti＝t/i。接著以PID算法控制加熱過程，在第i個調節周期，令PID調節的設定值?直至TspμTh為止。保持目標溫度Th恒定，直至測試加熱結束。

具體實現程序可以是基于單片機的PID控制算法。與以前標準、快速加熱方式不同，本發明的溫和加熱方式采用的是以調節周期為間隔分時分段的調節，以此來實現對規定時間內到達既定目標溫度的加熱控制。

溫和加熱方式，就是控制加熱系統在經過設定的升溫時間t(單位：分鐘，范圍：4～9分鐘)后，達到設定的目標溫度Th(單位℃)，然后繼續控制這個溫度不變(在誤差范圍允許內)，直到本次加熱結束。

溫和加熱程序實現的方法是，程序設計加熱所要到達的目標溫度以及到達目標溫度所需要的時間可通過外部輸入設定，假如設定的時間t分鐘，目標溫度Th℃，初始室溫Tc℃。單片機每隔ti(單位：秒鐘)時間對溫度進行一次調節，這樣可以得到每個的調節周期的平均升溫?開始加熱后，不斷的定時改變PID調節的設定值Tsp：?其中i表示調節的次數，隨著溫度的上升，直到TspμTh為止，即比較此次調節溫度與目標溫度，如果此次溫度大于目標溫度，以目標溫度來調節，反之，則用此次調節溫度來調節。以保持目標溫度Th恒定，直至加熱結束。程序基本框圖如?圖1所示。

溫度控制的難點，一般是比較難以到達精確的控制，以及在到達較高的目標溫度時，容易發生較多的過沖現象，很難控制其穩定。本文所述的方法，基本上解決了上述兩種情況，首先，可以較為精確的到達目標溫度，誤差僅為幾秒鐘的時間，基本可忽略不計。再次，不會出現較大的溫度過沖，基本保持在2℃以內，并且很快就可以穩定下來，溫度誤差為1℃。

采用本發明，在水分儀的加熱過程中，取得了較好的效果，加熱過程平穩，目標溫度控制精確。如下面的圖2，演示了一種樣品為面粉的加熱過程曲線，目標溫度是105℃，加熱時長為9分鐘，保溫2分鐘；圖3演示了另一種樣品為面粉的加熱過程曲線，目標溫度是130℃，加熱時長為4分鐘，保溫4分鐘；圖4演示了又一種樣品為面粉的加熱過程曲線，目標溫度是160℃，加熱時長為4分鐘，保溫3分鐘；圖5演示了一種樣品為鹽水的加熱過程曲線，目標溫度是160℃，加熱時長為4分鐘，保溫3分鐘；圖6演示了另一種樣品為鹽水的加熱過程曲線，目標溫度是160℃，加熱時長為9分鐘，保溫4分鐘。以上各表中，橫坐標t單位為分鐘，縱坐標T單位為攝氏度。