家用电磁灶能效自动化检测系统的研发

第一章绪论进入21世纪，随着自然资源的日渐枯竭、环境不断恶化，全球对产品节能环保的关我国实施家电能效标准、能效标识较晚，直到2004年8月，国家发改委、国家质检总局家庭”,管理办法从2005年3月1日开始正式施行，到现在已经13个年头了，我国能效标识如图1-1所示。图1-1家用电磁灶能效标识的“虚标”的现象),因此消费者对能效标识存在怀疑心态、不重视、不关注也是有情可小家电(如电磁灶、电风扇、吸尘器等)不同于大家电(如电冰箱、电视、空调等),割成无数小涡流，从而促使锅具底面内的自由电子进行交变运动6,达到加热的目的，这1.2能效检测国内发展现状能效标识，全方位地提高产品自身品质和消费者环保节能的购物理念，那么在2020年，排放量将减少1.10亿吨；硫氧化物的减排量将达1833万吨；氮氧化物的减排量将达170。率计、玻璃水银温度计及计时器(电子表)等；测量及计算的量值包括：用于加热的标准会相对较高，大概高出200～300元，因此一些不良商家为牟取暴利，以次充好，将能效第二章系统整体设计及硬件选型利用数字多用表(温度采集仪)和温度传感器代替水银温度计，提高检测精度；(2)用LabVIEW控制功率分析仪和数字多用表(温度采集仪),实现实时数据监测；(3)通过对2.2工控机系统 (meantimetofailure,平均失效前时间)在10万小时以上，而普通PC的MTTF仅为深；支持14插槽后面板，双前置USB3.0端口，无顶盖，易于维护；内置智能系统模块，动器托架，支持1个内存2.5",和两个前置访问3.5"驱动和1个薄型光驱。2.3数据采集系统流和信号的变化十分敏锐；基本测量精度为±(读数的0.001%+量程的0.02%);直接测量电压量程从3V到1000V/3200Vpeak,电流从20mA到32A/120Apesk,不需要改变接线；电流和电压测量输入之间延迟时间小于3ns,且它的测量通道拥有较高频宽，因此在低功2.3.2数字多用表Fig.3-3Model2700Multimeter2700型数字多用表(温度采集仪)是一种将多通道综合测试和数据采集融为一体的智能化仪器。它是六位半(即量程为±1999999)的高2.3.3温度传感器的，那么在水银温度计的采样周期内，水温地变化可达到0.2℃~0.5℃,因此无法真正捕第三章软件部分的设计与实现(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkench)是基于G语言 (GraphiceLanguage,图形化编程语言)面向仪器与测控工程的一种虚拟仪器开发平台，是虚拟仪器开发平台中程序开发效率最高的，它可以和多种主流的工业现场总线进行通语言代码类软件开发平台效率高出大约10倍；并且LabVIEW与各种数据采集硬件的集成3.2数据库3.2.1数据库简介及常用的数据库没有接触过的新人，也能在短时间内运用地得心应手。它主要有以下几方面的特点：3.2.2建立Access数据库格式);并选择数据库的存储路径，将数据库存储于E盘。(二)创建数据库点击“创建”,选择“表设计”,根据本套本、数字、日期/时间等),设置好之后，点击“保存”,根据实际情况为各个表命名，3.3.1访问数据库的方法Node),从而达到访问数据库的目的；4.利用第三方开发的免费地、源代码开放的工具包3.3.2与数据库建立连接的，主要执行的内容包括更新数据库信息、从数据库中提取数据等操作54。(二)数据库名为NMG.udl,双击此文件，打开“数据链接属性(Datalinkproperties)”对话框，OLEDBProvider”,点击“下一步”。在“链接(connection)”选项卡界面中“选择后再单击“测试连接”,如图3-1所示，在程序框图中会提醒连接成功。1.指定数据源：连接字符串C)□空白密码B)□允许保存密码(S)刷新R)图3-1数据连接属性的连接选项卡界面3.3.3数据读取程序设计底层驱动，然后配合驱动程序来识别并操作测量仪器数字多用表(温度采集仪)。下面主要介绍如何实现把数字多用表(温度采集仪)中测量数据读取到上位机，以及如何将读取到的数据实时存入数据库的方法。本套系统中选用的吉时利2700数字多用表(温度采集仪)提供LabVIEW驱动程序：(1)驱动程序通过IN(产品识别号)和VID(厂商识别号)识别测量设备56;(2)通过VISAWrite节点，将Writebuffer端口输入的字符3.3.4数据添加程序设计下面介绍如何向已经建立好的数据库中名为“试验中数据库”的表中添加数据。1.首先是选择路径和数据库，并通过“连接字符串”控件将所有字符串转换成新的字符串输出；再通过ADO(访问数据库中数据的编程接口)的Connection对象中的ADOConnectionCreate.vi(创建数据连接)、ADOConnectionconnection.vi(或存储过程)、ADOConnection最后通过ADOConnection对象的ADOConnectionconnection.vi、ADOCon-nectionExecute.vi(执行相关查询)、ADOConnectionclo第四章实验过程及结果分析4.1实验过程(1)将电磁灶电源连接在稳压转化插头上，点击“数据采集”按钮后，数字多用表□□法时待温度曲线变化平稳之后(即已采集到标准锅中水的初始温度T₁),点击“开始试验”(2)当温差T达到之前设置的值(即利用最大加热功率将水加热到一定温度Tz,温差当温度曲线出现最高点后(即按规程要求实验结束后的1min钟后)点击“停止采集”存到数据库中，此时就表示一次试验结束；(3)重复以上步骤三次，即完成一组完整的实验，停止数字多用表(温度采集仪)和功率分析仪的通讯。系统会自动计算出三次实验的平均值，这也就是该被测电磁灶的热效率值(单次测量的热效率计算公式见下式，三次热效率测量的平均值，如公式所示：的电磁灶热效率，T₃——第三次测量的电磁灶热效率，%。4.1.2待机状态功率的测量待机状态功率测量采用平均功率法。被测电磁灶以额定电压供电，并处于功耗最大的待机状态，数字功率计读数稳定之后(大约1.5小时)开始测量，测量时间t为半个小时，系统会自动记录下所用时间和消耗的电能量WE,并由下面的公式计算出被测电磁灶待机状态下的功率值P。4.1.3能效等级的确定能源效率标识标注的能效等级应符合GB21456—2014对能效等级的要求，电磁灶能效等级指标具体情况如表1,表2所示。表1额定功率大于1200W的加热单元能效等级指标能效等级待机状态功率(W)12级13级2表2额定功率小于或等于1200W的加热单元能效等级指标能效等级热效率(%)待机状态功率(W)1级113级24.2不同等级家用电磁灶比较产品型号能效等级加热线圈线圈缠绕方式额定功率最大功率挡1一级双线制较紧密“火锅”2二级双线制较紧密“火锅”3三级单线制疏松“火锅”从表3中可以看出，三台被测电磁灶的加热线圈直径、额定功率以及最大功率档位均4.2.2实验结果分析标准偏差为0.07%;当实验结束后，标准锅内蒸馏水水温在(90±2)℃,因此热交换率大大增加，从而会影引起的热效率偏差约为0.1%。第五章测量不确定度评定第一、家用电磁灶热效率重复测量产生的标准不确定度(A类标准不确定度);第二、质量测量(水的质量测量和标准锅的质量测量)引入的标准不确定度(B类);能效等级是评判家用电磁灶热效率性能和能源利用率的一个重要指标，而能效检测是件开发平台，对传统家用电磁灶能效检测系统做了改进与提升，开发了一套拥有人机交互功能的家用电磁灶能效自动化检测系统。针对传统家用电磁灶能效检测步骤繁琐、测量误差大、检测数据不可溯源等问题，本文主要完成了以下几方面内容；1.根据国家标准对家用电磁灶能效检测各项技