本申請涉及水三相，具體而言，涉及一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法、裝置、設備及介質。

背景技術：

1、水三相點是its-90國際溫標中一個重要的基本固定點，在這一點上，水的氣相、液相和固相三相共存，其溫度和壓強也是唯一的。水三相點溫度比標準大氣壓下冰點溫度高約0.01℃。其中，微重力條件下水三相點復現(xiàn)技術的研究具有重要意義。

2、然而，在微重力環(huán)境下實現(xiàn)水三相點的復現(xiàn)面臨一些特殊挑戰(zhàn)。由于缺乏重力的作用，水的行為和相變過程會有所不同。在地球上，水三相點的復現(xiàn)通?？梢酝ㄟ^一些方法來實現(xiàn)，例如干冰法凍制水三相點瓶，主要步驟包括預冷、刨冰、盛水、開始凍制、形成均勻冰套、內融操作以及保存等。但這些方法在微重力條件下可能并不完全適用或需要進行改進，因此就需要研究水三相點空間復現(xiàn)與地面復現(xiàn)的差異。其中，在控溫方面，一方面需要尋找適合微重力環(huán)境的溫度監(jiān)測和測量技術，另一方面需要確保溫度的精確控制，以達到水三相點的條件。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法、裝置、設備及介質，能夠在微重力條件下實現(xiàn)溫度的可靠監(jiān)測并進行精準控制。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┑囊环N用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，所述水三相點復現(xiàn)裝置設置有測控單元以及與所述測控單元連接的溫度傳感器和加熱器，所述測控單元設置有1553b總線接口、溫度量采集接口和加熱器開關控制接口，所述溫控方法包括以下步驟：

3、基于所述1553b總線接口接收1553b總線發(fā)送的任務指令，并對所述任務指令進行解析，獲取針對所述水三相點復現(xiàn)裝置設置的設定溫度；

4、基于所述溫度量采集接口實時獲取所述溫度傳感器采集的實際溫度；

5、基于所述設定溫度和所述實際溫度通過pid算法生成溫控信號，并且根據(jù)所述溫控信號通過所述加熱器開關控制接口對所述加熱器進行控制，以對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水溫度進行調節(jié)。

6、在一種可能的實施方式中，所述1553b總線接口設置有1553b總線rt控制器，以及通過隔離變壓器與所述1553b總線rt控制器連接的支線插座組，并且所述隔離變壓器的正端與所述支線插座組的內芯連接，其負端與外芯連接；所述接收1553b總線設置有耦合變壓器，并且通過所述耦合變壓器與所述支線插座組連接在一起。

7、在一種可能的實施方式中，所述溫度量采集接口包括多路模擬開關、運算放大器和a/d轉換器；所述基于所述溫度量采集接口實時獲取所述溫度傳感器采集的實際溫度，包括以下步驟：

8、基于所述多路模擬開關按照設定的開關切換時間實時采集每路所述溫度傳感器發(fā)送的實際溫度模擬信號；

9、基于所述運算放大器對所述多路模擬開關采集的每路所述實際溫度模擬信號的幅值進行調整，并且降低所述多路模擬開關的輸入阻抗，提高對所述a/d轉換器的輸出阻抗；

10、基于所述a/d轉換器將經過所述運算放大器調整后的所述實際溫度模擬信號轉換為實際溫度數(shù)字信號以進行處理。

11、在一種可能的實施方式中，所述溫度傳感器采用精密鉑電阻pt1000，并且基于電壓比例法測量溫度。

12、在一種可能的實施方式中，所述加熱器開關控制接口設置有熱控驅動電路，用于通過所述熱控驅動電路與所述加熱器連接；所述基于所述設定溫度和所述實際溫度通過pid算法生成溫控信號，并且根據(jù)所述溫控信號通過所述加熱器開關控制接口對所述加熱器進行控制，以對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水溫度進行調節(jié)，包括以下步驟：

13、判斷所述實際溫度是否達到所述設定溫度；

14、若未達到所述設定溫度，通過pid算法生成開啟加熱器指令的溫控信號，并且根據(jù)該溫控信號對所述熱控驅動電路輸出低電平，以控制所述加熱器導通，對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水進行加熱；若達到所述設定溫度，生成關閉加熱器指令的溫控信號，并且根據(jù)該溫控信號對所述熱控驅動電路輸出高電平，以控制所述加熱器斷開，停止對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水進行加熱。

15、在一種可能的實施方式中，所述加熱器開關控制接口采用雙線制，包括正線和回線，其正線端由所述熱控驅動電路控制，其回線斷設置熔斷器，并且所述熱控驅動電路采用tps16630芯片。

16、在一種可能的實施方式中，所述水三相點復現(xiàn)裝置還設置有擾動機構，所述所述測控單元設置有與所述擾動機構連接的擾動開關控制接口，所述溫控方法還包括以下步驟：

17、基于所述1553b總線接口接收1553b總線發(fā)送的任務指令，并對所述任務指令進行解析，獲取針對所述擾動機構的開啟信息或者關閉信息；

18、基于所述擾動機構的開啟信息或者關閉信息通過所述擾動開關控制接口對所述所述擾動機構進行控制，以開啟或者關閉對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的水三相物質進行攪拌。

19、第二方面，本申請?zhí)峁┑囊环N用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控裝置，所述水三相點復現(xiàn)裝置設置有測控單元以及與所述測控單元連接的溫度傳感器和加熱器，所述測控單元設置有1553b總線接口、溫度量采集接口和加熱器開關控制接口，所述溫控裝置包括：

20、獲取模塊，用于基于所述1553b總線接口接收1553b總線發(fā)送的任務指令，并對所述任務指令進行解析，獲取針對所述水三相點復現(xiàn)裝置設置的設定溫度；

21、采集模塊，用于基于所述溫度量采集接口實時獲取所述溫度傳感器采集的實際溫度；

22、控制模塊，用于基于所述設定溫度和所述實際溫度通過pid算法生成溫控信號，并且根據(jù)所述溫控信號通過所述加熱器開關控制接口對所述加熱器進行控制，以對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水溫度進行調節(jié)。

23、第三方面，本申請?zhí)峁┑囊环N電子設備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當電子設備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時執(zhí)行如第一方面所述的用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法的步驟。

24、第四方面，本申請?zhí)峁┑囊环N計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質上存儲計算機程序，該計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如第一方面所述的用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法的步驟。

25、本實施例提供的一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法、裝置、設備及介質，基于所述1553b總線接口接收1553b總線發(fā)送的任務指令，并對所述任務指令進行解析，獲取針對所述水三相點復現(xiàn)裝置設置的設定溫度；基于所述溫度量采集接口實時獲取所述溫度傳感器采集的實際溫度；基于所述設定溫度和所述實際溫度通過pid算法生成溫控信號，并且根據(jù)所述溫控信號通過所述加熱器開關控制接口對所述加熱器進行控制，以對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水溫度進行調節(jié)。從而通過1553b總線進行數(shù)據(jù)傳輸并結合pid算法，實現(xiàn)在在微重力條件下的精準溫控。

技術特征：

1.一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，所述水三相點復現(xiàn)裝置設置有測控單元以及與所述測控單元連接的溫度傳感器和加熱器，所述測控單元設置有1553b總線接口、溫度量采集接口和加熱器開關控制接口，所述溫控方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，其中，所述1553b總線接口設置有1553b總線rt控制器，以及通過隔離變壓器與所述1553b總線rt控制器連接的支線插座組，并且所述隔離變壓器的正端與所述支線插座組的內芯連接，其負端與外芯連接；所述接收1553b總線設置有耦合變壓器，并且通過所述耦合變壓器與所述支線插座組連接在一起。

3.根據(jù)權利要求2所述一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，所述溫度量采集接口包括多路模擬開關、運算放大器和a/d轉換器；所述基于所述溫度量采集接口實時獲取所述溫度傳感器采集的實際溫度，包括以下步驟：

4.根據(jù)權利要求3所述一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，所述溫度傳感器采用精密鉑電阻pt1000，并且基于電壓比例法測量溫度。

5.根據(jù)權利要求4所述一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，所述加熱器開關控制接口設置有熱控驅動電路，用于通過所述熱控驅動電路與所述加熱器連接；所述基于所述設定溫度和所述實際溫度通過pid算法生成溫控信號，并且根據(jù)所述溫控信號通過所述加熱器開關控制接口對所述加熱器進行控制，以對所述水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水溫度進行調節(jié)，包括以下步驟：

6.根據(jù)權利要求5所述一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，所述加熱器開關控制接口采用雙線制，包括正線和回線，其正線端由所述熱控驅動電路控制，其回線斷設置熔斷器，并且所述熱控驅動電路采用tps16630芯片。

7.根據(jù)權利要求6所述一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法，其特征在于，所述水三相點復現(xiàn)裝置還設置有擾動機構，所述所述測控單元設置有與所述擾動機構連接的擾動開關控制接口，所述溫控方法還包括以下步驟：

8.一種用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控裝置，其特征在于，所述水三相點復現(xiàn)裝置設置有測控單元以及與所述測控單元連接的溫度傳感器和加熱器，所述測控單元設置有1553b總線接口、溫度量采集接口和加熱器開關控制接口，所述溫控裝置包括：

9.一種電子設備，其特征在于，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當電子設備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時執(zhí)行如權利要求1至7任一所述的用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，該計算機可讀存儲介質上存儲計算機程序，該計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如權利要求1-7任一所述的用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法的步驟。

技術總結
本申請?zhí)峁┝艘环N用于水三相點復現(xiàn)裝置的溫控方法、裝置、設備及介質，屬于水三相技術領域，基于1553B總線接口接收1553B總線發(fā)送的任務指令，并對所述任務指令進行解析，獲取針對水三相點復現(xiàn)裝置設置的設定溫度；基于溫度量采集接口實時獲取溫度傳感器采集的實際溫度；基于設定溫度和實際溫度通過PID算法生成溫控信號，并且根據(jù)溫控信號通過加熱器開關控制接口對所述加熱器進行控制，以對水三相點復現(xiàn)裝置內的純凈水溫度進行調節(jié)。從而將數(shù)據(jù)傳輸具有可靠性高、傳輸率較高的1553B總線接口，與數(shù)據(jù)采集具有精度高的溫度量采集接口相結合，通過PID算法進行溫度調節(jié)，實現(xiàn)在微重力條件下對水三相點復現(xiàn)裝置中純凈水的精準溫控。

技術研發(fā)人員：滕嘉樂,劉博文,朱曉健,丁汀,連紅奎,王毅喆
受保護的技術使用者：北京熱數(shù)科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/14