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仪器编程中如何判断温度到达稳定?

时间:12-13 整理:3721RD 点击:
我目前正在搭一个测量低温热电和IV的系统, 从室温到77K液氮温区, 测试杆也完工. 现在用labview编程控制两台温控仪和电压表和其他仪器.
目前遇到一个问题, 如何判断样品温度已经到达稳定.
我原来打算是比如前20次测量(间隔1s) 都在目标值(比如100K)附近(比如99.8-100.2K),
就可以认定已经稳定,
实际中发现问题很多, 经常是满足条件程序判断为温度稳定,  然而实际温度是非常缓慢的系统变化(比如上升), 给随后的测量(需要比较长时间)带来麻烦.
如果增加精度(比如99.95-100.15K),  由于测温数据精度关系(系统noise),也不理想 , 如果延长测量时间,比如采用前100次测量(间隔2s) 也有效率的问题
这个有什么比较好的快速算法, 最好可以labview好实现的方法. 给个例子最好了, 多谢大家!

温度缓变,还真没啥好办法,只能等。。。。
就算是人来观察,不等够了足够的时间,你也没法判定是否稳定了的。。。。
所以说,不要讲啥效率问题了,多等点时间好了。。。。要不就一次多几块样品,效率成倍提升。。。。

100次就不要考虑效率的问题了吧,现在的电脑性能这么强大,10000个数据也没问题。

简单处理噪音的方法就是加一个低通滤波了,特别是对温度这种变化缓慢的系统。

额,人说的是测试时间长短,跟你说的采样率不是一回事儿啊。。。。

人要测的就是这个波动,你让人加一个滤波。。。。

是伊控温设备不行吧

再行,对于液体热控制来说,控制的时间都是很长的。。。。

不知道他要那么高温度精度干嘛

这个就得问楼主了,要我设计系统,±0.5℃我认为就可以了

温度这玩意飘来飘去的 差不多就行了

可能问题还是出在测温系统上,想提高性能就得舍得多花点钱在测温上

其实很正常,具体要看应用领域,有些生物实验的恒温设备比楼主精度还要高

检测系统如果都是这么对待精度指标就完蛋了

曲线拟合+趋势预测可以试一试
你这个应用采样率低,数据量小,可以取合适时间段数据做连续曲线拟合与预测

那就砸钱升级控温设备

一般材料的热电都很小 uV/K
测量时一般让样品两端温差1度左右,要稳定

±0.2K的温控装置应该有的吧

钱花到位了就有了

猫熊最近忙啥项目?

实验室调试的测试程序,体力活为主
过完年搞点Linux

全能猫熊啊

这叫潮~~~
arm很时髦,所以准备玩一下,反正开发板什么的公司买,不用白不用

幸福,想用什么有什么

精度又不高,还要求程序能快速判断是否稳定。这个本来就是一对矛盾,很难搞。不过你可以试一试根据温度变化的历史经验数据/曲线来做一些比较的算法。

你的思路不对。
你应该连续测一天,看看究竟你的系统能不能稳定。假如他就是会drift,那么你什么测量系统都没有用啊。
假如你发现系统需要一段时间之后,才会稳定,比如10个小时,然后稳定两个小时,之后液氮蒸发太多,又开始drift。那么你的实验就要在10个小时等待之后的那两个小时内做。

这是不可能的,除非有什么精确的理论或者经验模型描述你系统的温度变化
你应该采用闭环控制法或者加大系统比热容

那还不如主动一点
先寻找温度漂移原因,比如空气流动,系统中其他仪器的发热
还是测试系统本身电路就有基线漂移
这两个先解决了
然后做好隔热和外部环境恒温无风,保证体系对外热交换缓慢或者稳定
接下来就是如何对抗系统本身温漂:
提高热容,让小能量输入不会造成过大温漂
测量系统导热速率,这个一般是稳定的
比如我有个系统,样品槽要拿出来装上样品以后再放回去
在其他条件稳定的情况下,这个热稳定时间就决定于:
样品质量,样品热容,样品导热率,样品温度
样品槽质量,样品槽热容,样品槽导热率,样品槽目标温度
如果样品槽质量*热容*温差和样品的差不多
这个系统就很难稳定,因为你样品不同温度波动差异就很大
这是你就需要在样品槽里面专门设计一个冷却装置,让它快速把热量导出来
如果你样品槽可以存很多热量那么系统温度稳定时间就主要决定于样品槽
但是不论怎样都应该提高样品槽导热率,不然热平衡时间就过长

看变化率不行?

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