大功率微波化反裝置監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、微波化學(xué)是近年來十分活躍的前沿交叉學(xué)科，與其配套的微波化學(xué)設(shè)備，特別是工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)十分落后，為此我們根據(jù)微波化學(xué)反應(yīng)智能型高級設(shè)備的要求和實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)的需要，開發(fā)了既適用于大規(guī)?；どa(chǎn)，也適用于實(shí)驗(yàn)室科研的常壓大功率大容量微波化學(xué)鍍膜反應(yīng)裝置。 該反應(yīng)裝置由菱形微波諧振腔和監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)部分組成。菱形諧振腔的設(shè)計(jì)保證了微波的均勻輻射。監(jiān)控系統(tǒng)分為化反器監(jiān)控子系統(tǒng)和PC機(jī)管理軟件兩個(gè)部分。監(jiān)控子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集微波磁控管輸入

2、功率、腔壁溫度、壓力，并能控制光纖溫度計(jì)探頭測試反應(yīng)釜內(nèi)化學(xué)液體的實(shí)際溫度，并將所采集的數(shù)據(jù)通過USB傳送給PC機(jī)管理軟件；PC機(jī)管理軟件對采集的數(shù)據(jù)處理后，運(yùn)用PID算法控制微波的輸出功率，并能自動(dòng)記錄相關(guān)信息；監(jiān)控子系統(tǒng)根據(jù)PC機(jī)管理軟件的指令通過改變水袋厚度，繼而改變了微波功率透過水流到達(dá)反應(yīng)釜的大小，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)調(diào)節(jié)微波輸出功率的目的并降低了設(shè)備成本。 由于需要測控的目標(biāo)多，考慮到電路的模塊化，本設(shè)計(jì)將各測控點(diǎn)分布在兩塊電

3、路板上，利用三個(gè)單片機(jī)組成了混合型網(wǎng)絡(luò)多機(jī)系統(tǒng)。針對強(qiáng)電磁干擾的工作環(huán)境，在USB、SPI通信協(xié)議的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各自的幀格式和SPI通信控制算法提高了通信的可靠性。利用ProteusISIS軟件的仿真功能，貫穿于硬件電路開發(fā)、調(diào)試過程中，提高了工作效率、保證了電路設(shè)計(jì)的正確性?；贚abVIEW強(qiáng)大的控件支持在短時(shí)間內(nèi)完成了PC機(jī)管理軟件的開發(fā)。 最后將系統(tǒng)的各模塊相結(jié)合，進(jìn)行了調(diào)試和性能測試。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、微波均勻度