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《基于溫差發(fā)電的工業(yè)無線測溫系統(tǒng)設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中圖分類號UDCTK311500碩士學位論文學校代碼密級10533基于溫差發(fā)電的工業(yè)無線測溫系統(tǒng)設計Thedesignofindustrialwirelesstemperaturemeasurementsystembasedonthermoelectricpowergeneration作者姓名:學科專業(yè):研究方向:學院(系、所):指導教師:陳崗動力工程及工程熱物理熱能工程能源科學與工程學院黃學章副教授論文答辯日期塑!!:莖:鑒答辯委員會主席中南大學二O一三年五月專伽原創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。
2、盡我所知,除了論文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中南大學或其它單位的學位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名:隧魚日期:旦年三月三日學位論文版權使用授權書本人了解中南大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權保留學位論文并根據國家或湖南省有關部門規(guī)定送交學位論文,允許學位論文被查閱和借閱;學校可以公布學位論文的全部或部分內容,可以采用復印、縮印或其它手段保存學位論文。同時授權中國科學技術信息研究所將本學位論文收錄到《中國學位論文全
3、文數據庫》,并通過網絡向社會公眾提供信息服務。作者簽名:e壘[壑導師簽名日期:蘭竺年』月2日基于溫差發(fā)電的工業(yè)無線測溫系統(tǒng)設計摘要:隨著工業(yè)生產規(guī)模擴大,生產環(huán)境也趨于多樣化,在某些特定的測溫領域或場所,如工業(yè)爐窯、回轉窯等工藝設備的測溫,現場監(jiān)控環(huán)境復雜,環(huán)境溫度高,傳輸距離遠,現有的測溫方法不能較好的滿足要求。論文在研究溫差發(fā)電理論及應用的基礎上,將溫差發(fā)電技術與無線傳感網絡技術相結合設計了一種工業(yè)無線測溫系統(tǒng)。由溫差發(fā)電器充分利用現場環(huán)境熱源(如回轉窯筒體表面散熱)發(fā)電,向無線溫度傳感器輸送電能,以擺脫更換電池和傳統(tǒng)布線系統(tǒng)帶來的不便和束縛,使
4、工業(yè)現場環(huán)境下溫度檢測具有更大的靈活性。論文完成的主要工作如下:(1)通過對溫差發(fā)電理論研究、溫差發(fā)電模塊基本結構分析,分別建立了溫差發(fā)電器的熱電模型、溫差發(fā)電器串聯連接與并聯連接的模型,獲得了它們的電流和輸出功率的數學表達式。(2)搭建了溫差發(fā)電器實驗平臺,對熱電模塊的塞貝克系數、輸出特性以及熱電模塊串聯、并聯連接時的輸出特性進行了實驗研究,實驗結果表明,匹配負載時串、并聯連接比單個溫差發(fā)電器獲得更大的輸出功率。(3)設計了基-于ZigBee的無線溫度傳感器溫度檢測系統(tǒng),對系統(tǒng)硬件功能進行分析,選用熱電偶為測溫元件、MSP430系列單片機為微控制器
5、、CC2520為無線射頻芯片,并編寫了系統(tǒng)的應用軟件。(4)提出了基于溫差發(fā)電的無線測溫系統(tǒng)設計方案,完成了溫差發(fā)電電源模塊設計加工;設計制作了無線溫度傳感器樣機,并就無線溫度傳感器樣機節(jié)點距離進行了通信測試。(5)對溫差發(fā)電電源系統(tǒng)、無線溫度傳感器樣機進行聯機測試,測試結果表明,溫差發(fā)電電源模塊和無線溫度傳感器各模塊都能正常工作,通過使用VB自行編寫的上位機程序,計算機顯示屏上能夠準確、快速反映溫度的實時變化過程。圖44幅,表10個,參考文獻93篇。關鍵詞:溫度檢測;溫差發(fā)電;熱電模型;無線傳感器網絡;ZigBee分類號:TK311Thedesig
6、nofindustrialwirelesstemperaturemeasurementsystembasedonthermoelectricpowergenerationAbstract:晰mtheexpansionofindustrialproductionscale,productionenvironmenttendstobediversified.Temperaturemeasurementforsomeprocessequipments,suchasindustrialfurnaceandrotarykiln,hassomedifficult
7、ies.Ithascomplexmonitoringenvironmentandlongtransmissiondistance.111eoriginaltemperaturemeasuringmethodCan’tmeettherequimmentsverywell.Thermoelectricpowergenerationtechnologyandwirelesssensornetworktechnologywerecombinedinthispapertodesignakindofself-poweredindustrialwirelesste
8、mperaturesensor.mStemperaturemeasurementsystemCangetri