一种多层圆筒壁温度采集测量系统

本发明涉及传热学实验教学，具体涉及一种多层圆筒壁温度采集测量系统。

背景技术：

1、传热学是高等学校能源动力类专业的一门重要的专业基础必修课，传热学实验又是该课程实验教学中最重要的环节之一，目前传热学教学实验装置及其设备大多由同学根据实验指导书和教师预先安装好的实验装置后对实验现象进行观察、数据记录和图像绘制。其方法简陋，实验装置功能单一，实验数据的综合性差，学生难以直观看出该实验的结果。

2、例如市面上的多层圆筒壁导热系数测量仪是由六块不同的屏幕显示不同壁面的温度，而对于其他的重要参数，如热导率，只能通过人工计算，方法手段落后、耗时长，通过查阅大量相关资料以及专利检索，发现目前并没有任何一种实验装置可以实现本发明的功能。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多层圆筒壁温度采集测量系统。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种多层圆筒壁温度采集测量系统，包括加热系统、测量系统，显示系统和支架；所述加热系统由电加热器产生所需的热量，所述测量系统可用于测量多层圆筒壁的中心温度以及各层的表面温度和表面传热系数，所述显示系统上设有多功能显示屏，用来显示圆筒壁中心温度、各层的壁面温度、环境温度、表面传热系数和电加热系统的电压及功率。

4、优选地，所述显示系统包括控制核心，所述控制核心为单片机，所述控制核心还包括与所述单片机结合的外围电路，所述单片机采用stm32单片机，并采用lqfp64封装方式，工作温度范围在-40℃至85℃或105℃。

5、优选地，所述测量系统包括温度传感器，所述温度传感器为热电偶测温探头，采用与所述的显示系统相同的外部供电方式，所述温度传感器反馈的温度信号转换成电信号传输到所述单片机上。

6、优选地，所述测量系统包括温度传感器和电压表，所述温度传感器按多层圆筒壁的层数放置n+2个，并将测量数据集成给显示系统。

7、优选地，所述显示系统还包括通道切换模块、信号调理模块、ds18b20测温模块、a/d转换模块、方形和圆形橡胶按键、无线模块及工控机。

8、优选地，所述通道切换模块分别与温度传感器和信号处理模块连接，所述信号调理模块与a/d转换模块连接，所述单片机与无线模块、a/d转换模块、显示器、功能键、ds18b20测温模块连接，所述工控机与无线模块连接。

9、优选地，所述显示屏为10.5英寸液晶显示屏，并与stm32连接。

10、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

11、1、本实验可测的数据有多种且不需要大量计算，让学生更直观地观察实验则会极大地提高学生的学习积极性。

12、2、本方案高效，综合性的多层圆筒壁温度采集测量系统方法，可用于教学中的实验数据采集，帮助学生直观地观察多层圆筒壁间不同壁面的温度变化和曲线分布规律。

技术特征：

1.一种多层圆筒壁温度采集测量系统，包括加热系统、测量系统，显示系统和支架；

2.根据权利要求1所述的一种多层圆筒壁温度采集测量系统，其特征在于，所述显示系统包括控制核心，所述控制核心为单片机，所述控制核心还包括与所述单片机结合的外围电路，所述单片机采用stm32单片机，并采用lqfp64封装方式，工作温度范围在-40℃至85℃或105℃。

3.根据权利要求2所述的一种多层圆筒壁温度采集测量系统，其特征在于，所述测量系统包括温度传感器，所述温度传感器为热电偶测温探头，采用与所述的显示系统相同的外部供电方式，所述温度传感器反馈的温度信号转换成电信号传输到所述单片机上。

4.根据权利要求3所述的一种多层圆筒壁温度采集测量系统，其特征在于，所述测量系统包括温度传感器和电压表，所述温度传感器按多层圆筒壁的层数放置n+2个，并将测量数据集成给显示系统。

5.根据权利要求4所述的一种多层圆筒壁温度采集测量系统，其特征在于，所述显示系统还包括通道切换模块、信号调理模块、ds18b20测温模块、a/d转换模块、方形和圆形橡胶按键、无线模块及工控机。

6.根据权利要求5所述的一种多层圆筒壁温度采集测量系统，其特征在于，所述通道切换模块分别与温度传感器和信号处理模块连接，所述信号调理模块与a/d转换模块连接，所述单片机与无线模块、a/d转换模块、显示器、功能键、ds18b20测温模块连接，所述工控机与无线模块连接。

7.根据权利要求6所述的一种多层圆筒壁温度采集测量系统，其特征在于，所述显示屏为10.5英寸液晶显示屏，并与stm32连接。

技术总结本发明公开了一种多层圆筒壁温度采集测量系统，包括加热系统、测量系统，显示系统和支架；所述加热系统由电加热器产生所需的热量，所述测量系统可用于测量多层圆筒壁的中心温度以及各层的表面温度和表面传热系数，所述显示系统上设有多功能显示屏，用来显示圆筒壁中心温度、各层的壁面温度、环境温度、表面传热系数和电加热系统的电压及功率；本发明能够高效，综合性的多层圆筒壁温度采集测量系统方法，可用于教学中的实验数据采集，帮助学生直观地观察多层圆筒壁间不同壁面的温度变化和曲线分布规律，本实验可测的数据有多种且不需要大量计算，让学生更直观地观察实验则会极大地提高学生的学习积极性。技术研发人员：原天龙,梁金广,梁凯洁,李传奇,徐广晨,王刚,梁海,魏诗萌,唐丹,修旭,董昭福,庄昕,田梦薇,李瑛琦,姚明远,冯玲子,贾舒麟,石奇,张阳,范涵淇,谭明航受保护的技术使用者：营口理工学院技术研发日：技术公布日：2024/6/2