改进军械库房温湿度监测系统方法的研究

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摘要：摘要：本文针对传统温、湿度监测方法的不足，提出并设计了以温、湿度传感器作为测量手段，运用单片机与PC机对测量结果加以显示及记录的温湿度监测系统。用以实现在低成本、低消耗、较高精度情况下对军械库房温湿度情况的实时监测，进而达成对库存枪械、弹药

　　摘要：本文针对传统温、湿度监测方法的不足，提出并设计了以温、湿度传感器作为测量手段，运用单片机与PC机对测量结果加以显示及记录的温湿度监测系统。用以实现在低成本、低消耗、较高精度情况下对军械库房温湿度情况的实时监测，进而达成对库存枪械、弹药有效保管及质量保证之目的。

　　关键词：枪弹存放;温湿度;实时;监测系统

　　一、问题的提出

　　(一)课题研究的意义及背景

　　对于存放枪械弹药的军械库房而言，时刻保持对库房温、湿度的监控，确保其处于适宜的范围，避免因受不符合标准的温、湿度环境影响使得库存的枪械、弹药寿命消减乃至变质失效一直以来都是军械库房管理工作的重点。传统的温湿度监测方法之所以难以取得令人满意的效果，主要是测量结果精度相对较低、耗时相对较长，同时测量所得数据不能实时地向上反馈，容易导致调控不及时，从而造成不必要的损失。因此可以说，传统的测量方法，已经难以满足随着时代发展而日益增长的部队军械库房温、湿度环境管理需求。

　　枪械、弹药一般自生产出厂后到部队训练或作战使用前，均主要存放于军械库房之中。因此，如何在长期的存储过程中确保所存储枪械、弹药的质量，确保其在使用时能充分发挥应有效能，一直是军械库房管理工作的重要内容。通过对枪械、弹药质量下降原因的分析，我们不难发现，其质量下降的速度除受到其内在因素的影响外，外在因素——军械库房的储存条件的优劣也起着至关重要的作用。而在诸多影响枪械、弹药存储状况，最终导致其质量发生变化的外界因素之中，军械库房内的温、湿度情况毫无疑问是起决定性作用的关键所在。

　　对于主体包括钢铁、铝及其合金材质的枪械与主体是包含钢铁、铜、铝及其合金在内的各式金属的弹药元件而言，因温、湿度不适所造成的最主要影响是使得金属锈蚀，从而严重损害到枪械与弹药的安全性及其可靠性;而对于枪械构成中的木质组件和弹药中包括火药、布、纸质等在内的弹药部件，在不适宜温、湿度环境的影响下造成受潮、霉烂变质等情况，也会使得枪械及弹药的安全性以及可靠性遭受到严重损害。

　　要优化军械库温、湿度的监测，前提就是要了解和掌握军械库房的适宜温度及相对湿度的情况。结合温、湿度导致枪械与弹药质量下降的原因并查阅相关资料，再经过反复试验。结果证明：为保证长期库存的枪械、弹药能保持良好的技术状态，军械库房应保持的适宜温度为5～20℃，适宜相对湿度为55%～65%RH。

　　(二)温、湿度监测的发展及趋势

　　对于温、湿度测量的需求，很早就已经出现在了我们的生产生活活动中。而且，伴随着科学技术水平的飞速发展，温、湿度测量的方法、手段亦在不断革新。到了近现代，各式各样的温、湿度监测仪器先后得以问世。

　　早在16世纪时，意大利著名科学家伽利略就利用物体热胀冷缩的原理，研发了温度测量仪表。到了18—20世纪，又先后有如华氏温度计、水银温度计以及销电阻温度计等一批测温仪器相继诞生于世。紧随其后，包含光学温度计、辐射温度计以及晶体管温度计，光纤温度计在内的多种测温仪器也先后面世。至21世纪后，在飞速发展的电子技术的推动下，各类温度傳感器逐渐走上了温度测量的主舞台。

　　根据温度传感器测量之时是否需要保证同被测物体或介质进行接触而划分为接触式与非接触式两大类：其中相对较为常见的接触式测温法要求在实行测量之时，传感器应当同被测对象保证充分接触，例如：热色测温、膨胀式测温以及电量式测温等均是所属于接触式测温方法的其中一员;相应的，如：声波法测温、激光干涉式测温、光谱法测温、辐射式测温等则归属于非接触式测温法。

　　(三)传感器的发展及趋势

　　传感器是用以获取信息的工具，同时传感与控制技术、通信技术以及计算机技术更是被并称为是信息技术三大支柱。自工业革命以来，机器劳动逐渐取代人力劳动，为实时地测量并控制机器，可以将各类被测信息检测并将之转化为便于传输、处理、记录、显示和控制的各类信号的传感器随之孕育而生。根据国家标准GB/T7665—2005，在《传感器通用术语》一书之中将传感器定义成：是能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

　　传感器组成情况如图1所示。

　　传感器技术是一门经多学科交叉融合而产生的现代科学与工程技术，是一门囊括了传感器设计、开发、生产、检测、应用等多项活动在内的综合性技术，其具有内容的离散性、知识的密集性、技术的复杂性、品种的多样性以及用途的广泛性等特点。

　　对于大规模集成电路技术已然得到飞速发展同时高速计算机也得以广泛普及的当今时代，传感器同样也拥有了更高的地位与更大的作用。

　　二、温湿度监测方法的研究

　　(一)温度监测方法及对比

　　1.水银温度计

　　水银温度计是膨胀式温度计的一种，常用的水银温度计，一般是由一个盛装有水银在内的玻璃泡、温标、刻度和毛细管所共同组成。受到水银的物理特性(凝固点、沸点)影响，其测量温度范围为-39～357℃。它具有使用方便，测量结果直观易懂，且不受外部远传温度计误差影响的优点。

　　使用水银温度计，要注意在事前必须先要认清其量程，而后确认其最小分度值。据此结合被测量物体预计温度情况，来为之选择适宜的温度计。使用水银温度计测量温度，是利用了其具有热惯性的原理，当温度计状态稳定后，以目光直视温度凸液面最低处切线的方式数据。

　　此外对于最主要的是依靠如水银、酒精等作为感应液体来进行温度测量的普通温度表，其测量所得的数据结果普遍依靠人工记录并上报，难以实时地向上传输，导致上级不能得以实时回应，因而不易做到及时调节、时刻保证库房适宜的温度环境。

　　2. AD590温度传感器

　　AD590温度传感器，是一款由美国亚德诺公司(ADI)所研制开发的高集成电流型温度传感器芯片，在其芯片内部即已经集成囊括了温度传感部分、放大电路、驱动电路以及信号处理电路等。由于令单片集成两端感温电流源，因而芯片绝对温度同输出电流成正比。最终在先完成对于输出电流的测量之后，进而便可以据结果推算出相应温度值。将绝对温度零度(-273℃)作为基准之时，其输出电流计为0，每当其温度向上升高1℃，对应其输出电流也将会随之增加1μA。

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