低溫溫度計(jì)篩選系統(tǒng)研究.pdf

1、低溫技術(shù)不僅與人們當(dāng)代高質(zhì)量生活息息相關(guān)，同時(shí)與世界上許多尖端科學(xué)研究密不可分。在低溫技術(shù)中，溫度的測(cè)量是首要和最基本的測(cè)量。低溫測(cè)量技術(shù)是溫度測(cè)量科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。精確的低溫測(cè)量要求選擇合適可靠的溫度計(jì)和測(cè)量方案，并對(duì)系統(tǒng)漏熱進(jìn)行充分的估量和預(yù)防。對(duì)于低溫溫度測(cè)量而言，應(yīng)用最為廣泛的溫度傳感器是電阻式溫度計(jì)。
　　為了挑選冷熱沖擊穩(wěn)定、讀數(shù)精確、抗干擾的低溫電阻溫度計(jì)，需要對(duì)溫度計(jì)進(jìn)行升降溫循環(huán)沖擊實(shí)驗(yàn)。沖擊實(shí)驗(yàn)需要在

2、樣品升降溫裝置中進(jìn)行。這類裝置廣泛應(yīng)用于低溫生物學(xué)、低溫材料性能研究、低溫超導(dǎo)等方面。升降溫裝置的冷源多利用低溫液體如液氮、液氦提供，通過(guò)控制樣品環(huán)境的加熱量和低溫液體的流速，實(shí)現(xiàn)樣品設(shè)定速率的升溫或者降溫。
　　GM制冷機(jī)是一種小型低溫回?zé)崾綒怏w制冷機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，常常被用作低溫泵及低溫實(shí)驗(yàn)裝置的冷源。利用 GM制冷機(jī)作為升降溫裝置的冷源，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，運(yùn)行也更加可靠。以GM制冷

3、機(jī)為冷源的升降溫裝置只能控制熱源而無(wú)法控制冷源，所以合適的控制策略是必須的。
　　對(duì) GM制冷機(jī)為冷源的升降溫裝置的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，得到了升降溫過(guò)程的加熱量合理估算值，并從數(shù)學(xué)模型上對(duì)降溫初始段不能線性降溫給出了解決辦法。
　　實(shí)現(xiàn)升降溫過(guò)程的核心是控制系統(tǒng)，利用LabVIEW自帶的PID工具包可以實(shí)現(xiàn)升降溫裝置的PID算法控制。編寫(xiě)并運(yùn)行模擬程序，發(fā)現(xiàn)程序PID算法反饋的加熱量與數(shù)學(xué)模型的計(jì)算加熱量高度吻合，表明程序邏輯