温度—应力试验机温湿度控制系统设计

摘要

目前，我国正处于基础设施建设的高速期，混凝土工程量巨大，减少和避免混凝土的开裂意义重大。检测与评价混凝土的开裂敏感性，是采取有效措施减少或避免混凝土开裂的前提。混凝土结构施工中裂缝的产生与温度应力有直接的关系，温度变化对结构的应力状态具有重要的影响。 本文主要针对温度—应力试验机温湿度控制系统展开研究，总结国内外研究现状，系统分析了温度和湿度变化对混凝土抗裂性能的影响，采用理论与实际相结合的研究方式，设计出温度—应力试验机温湿度控制系统。 论文首先介绍了温湿度控制的基本原理和温度—应力实验机的发展状况，叙述了温湿度控制方法的研究与现状、虚拟仪器技术和数据库软件SQL Sever 2000的特点。然后，根据混凝土温湿度检测的特点与检测方法，提出了温湿度控制系统的总体方案，包括硬件方案和软件方案。 硬件设计主要分为数据采集和温湿度控制两大部分。数据采集部分主要完成多路信号调理和多通道的数据采集，主要采用信号调理板和数据采集控制卡实现；温湿度控制部分主要是按照试验要求通过控制卡驱动执行机构完成温湿度调节，主要采用温控模板和环境箱实现。 软件设计是系统的核心部分，它基于LabVIEW平台开发，主要由数据采集、数据处理与显示和温湿度控制等3大功能模块组成，此外还包括硬件板卡的驱动程序。数据采集模块包括初始化程序，参数设置程序和数据采集程序，主要完成对温湿度电压信号的采集。数据处理与显示模块主要完成对温湿度电压信号数据的标定，采用加权平均值法将电压值转换成温湿度数据，通过调用数据库实现数据的存储与查询，并采用数值显示和图形显示相结合的方式，准确显示不同时刻的信号值及其变化趋势。温湿度控制模块主要实现对于温湿度的调节。按照控制指令实现对温控模板和环境箱温湿度执行机构的控制，拟采用PID控制算法。

目录

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声明

第1章绪论

1.1课题来源及科学意义

1.2相关技术国内外研究现状

1.2.1国外混凝土温度—应力试验机发展概况

1.2.2国内混凝土温度—应力试验机发展概况

1.2.3混凝土温度—应力试验机温湿度控制方法

1.2.4虚拟仪器技术简介

1.2.5 SQL Server 2000简介

1.3本文主要工作

第2章温湿度控制系统总体方案设计

2.1温湿度控制系统功能与技术指标

2.1.1温湿度控制系统功能

2.1.2技术指标

2.2温湿度控制系统总体方案

2.2.1硬件方案

2.2.2软件方案

2.3本章小结

第3章温湿度控制系统硬件设计

3.1系统硬件组成

3.2温湿度传感器

3.2.1温度传感器

3.2.2湿度传感器

3.2.3传感器的分布

3.3信号调理

3.4数据采集控制卡

3.4.1 PCI-1716L

3.4.2信号连接

3.5温控模板

3.6环境箱

3.7本章小结

第4章温湿度控制系统软件设计

4.1开发环境

4.2系统软件组成

4.3温湿度数据采集

4.3.1初始化程序

4.3.2参数设置程序

4.3.3数据采集程序

4.4数据处理与显示

4.4.1数据标定

4.4.2数据存储与查询

4.4.3数据显示

4.5温度和湿度控制

4.5.1 PID参数整定

4.5.2温湿度控制

4.6本章小结

第5章总结与展望

5.1全文总结

5.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

附录