專利名稱：蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬材料性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于金屬材料蠕變?cè)囼?yàn)的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置。
本實(shí)用新型由引伸計(jì)、差動(dòng)變壓器式傳感器、前置放大器、雙路電源、接口、位移監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、CRT顯示器組成。將差動(dòng)變壓器式傳感器裝夾在專用引伸計(jì)下部，引伸計(jì)的上部和蠕變?cè)嚇拥纳舷聵?biāo)距的凸園部分緊密聯(lián)接，這樣引伸計(jì)鐵芯的移動(dòng)將真實(shí)的反應(yīng)蠕變?cè)嚇拥淖冃?，差?dòng)變壓器式傳感器次級(jí)線圈的一端接地，另一端與CBW型前置放大器信號(hào)輸入端相連，CBW型前置放大器的0.8V、3KHz振蕩源接差動(dòng)變壓器式傳感器的初級(jí)線圈，初級(jí)線圈的另一端接地。WDS-1型雙路電源對(duì)CBW型前置放大器提供±12V直流電壓，CBW型前置放大器的輸出端接雙芯屏蔽信號(hào)電纜，雙芯屏蔽信號(hào)電纜的一端接地，另一端接PS-2120A/D轉(zhuǎn)換板D型插座的CH1～CH16，由PS-2120A/D轉(zhuǎn)換板將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，PS-2120A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換板通過(guò)計(jì)算機(jī)PCI接口和計(jì)算機(jī)相接。由差動(dòng)變壓器式傳感器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)接口的信號(hào)可以是多通道的，總計(jì)為16路，即16路蠕變?cè)嚇幼冃涡盘?hào)經(jīng)屏蔽電纜與A/D轉(zhuǎn)換板輸入端輸入。
本實(shí)用新型是通過(guò)差動(dòng)變壓器式傳感器和CBW型前置放大器，經(jīng)雙芯屏蔽信號(hào)電纜由PS-2120A/D轉(zhuǎn)換板把蠕變?cè)嚇訖C(jī)械位移量傳遞給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。因此，為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，用標(biāo)準(zhǔn)位移計(jì)對(duì)蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)位移計(jì)給出標(biāo)準(zhǔn)位移值時(shí)，觀察計(jì)算機(jī)即時(shí)顯示值，如有誤差時(shí)，調(diào)制前置放大器側(cè)面的校準(zhǔn)電位器旋鈕，使CRT顯示值符合標(biāo)準(zhǔn)位移計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值。
本實(shí)用新型從根本上改變了蠕變?cè)囼?yàn)中蠕變?cè)嚇幼冃螖?shù)據(jù)的人工記錄方式。差動(dòng)變壓器式傳感器將蠕變?cè)嚇觾蓚?cè)真實(shí)的變形情況，通過(guò)雙芯屏蔽信號(hào)電纜傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將按照設(shè)定的時(shí)間間隔來(lái)自動(dòng)采集某一時(shí)刻的蠕變?cè)嚇幼冃吻闆r，并進(jìn)行即時(shí)顯示、數(shù)據(jù)處理、曲線擬合、數(shù)據(jù)備份、打印報(bào)表。從而大大提高了蠕變?cè)囼?yàn)的精度和工作效率，增強(qiáng)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
CBW型前置放大器輸出-5V～+5V的電壓測(cè)量信號(hào)，經(jīng)雙芯屏蔽信號(hào)電纜傳至計(jì)算機(jī)接口處，計(jì)算機(jī)接口采用PS-2120型光隔離A/D轉(zhuǎn)換板，與計(jì)算機(jī)用PCI插孔連接，該板系IBM-PC總線設(shè)計(jì)，并運(yùn)用中總線光隔離技術(shù)，使被測(cè)信號(hào)系統(tǒng)同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)隔離，隔離電壓為500伏，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集。該板的分辨率為14位，輸入通道為16路，可同時(shí)對(duì)8支蠕變?cè)嚇拥淖冃吻闆r進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè)。輸入阻抗＞10MΩ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為10微秒，該系統(tǒng)的綜合誤差(綜合誤差＝標(biāo)稱值-實(shí)測(cè)值/滿度值×100％)＜0.0366％。
參閱圖3，其中CZ1D型插座為CBW型前置放大器信號(hào)的輸入端，K1為放大器增益選擇，K2為I/O地址選擇，KJ1、KJ2為模擬量輸入單、雙端選擇，KJ3為模擬量輸入單、雙極性選擇，KJ4、KJ5用于8253工作。
放大器增益的設(shè)置用板上方的4位開(kāi)關(guān)K1來(lái)設(shè)置儀用放大器的增益。放大器設(shè)置不同的增益，則滿量程的電壓值不同，如果增益為1，滿量程為10V；當(dāng)增益為100，滿量程為100mV；增益為1000，滿量程為10mV。在雙極性時(shí)，增益為1，正、負(fù)滿量程分為+5V、-5V；增益為10，正、負(fù)滿量程為+500mV、-500mV；增益為100，正、負(fù)滿量程分別為+50mV、-50mV；增益為1000，正、負(fù)滿量程為+5mV、-5mV。板上的四個(gè)調(diào)整電位器W1、W2、W3、W4，W3、W4用來(lái)調(diào)整輸入零點(diǎn)，W1、W2用來(lái)調(diào)整正、負(fù)滿度值。當(dāng)增益為1時(shí)，輸入零信號(hào)，反復(fù)讀A/D轉(zhuǎn)換值，調(diào)節(jié)W4使其A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果為零。當(dāng)增益為10、100、1000時(shí)，零點(diǎn)調(diào)整應(yīng)調(diào)節(jié)W3。
I/O地址的設(shè)定本板共占用主機(jī)連續(xù)8個(gè)I/O地址，首地址由開(kāi)關(guān)K2設(shè)定，K2的1、2、3、4、5、6、7分別對(duì)應(yīng)地址A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9，K2撥到ON處，表示該地址為0，反之為1，這樣設(shè)置K2就得到一個(gè)首地址，A0、A1、A2的連續(xù)變化，就形成了一組連續(xù)的8個(gè)I/O地址。
蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置的分辨率為1μm，測(cè)量范圍±5mm，相對(duì)誤差＜1％，(在±5mm范圍內(nèi)每隔100μm為一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，逐點(diǎn)用標(biāo)準(zhǔn)位移計(jì)檢定，相對(duì)誤差＝CRT即時(shí)顯示值-標(biāo)準(zhǔn)位移計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值/標(biāo)準(zhǔn)位移計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值×100％)。
通過(guò)對(duì)蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置較長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)考核(試驗(yàn)溫度范圍500～800℃，累積時(shí)間超過(guò)1000小時(shí))，說(shuō)明該蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置對(duì)蠕變?cè)嚇幼冃螠y(cè)量和數(shù)據(jù)的采集穩(wěn)定可靠，完全能夠滿足試驗(yàn)要求。
權(quán)利要求1.一種蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置，其特征在于由引伸計(jì)、差動(dòng)變壓器式傳感器、前置放大器、雙路電源、接口、位移監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、CRT顯示器組成，差動(dòng)變壓器式傳感器裝夾在引伸計(jì)下部，引伸計(jì)上部和蠕變?cè)嚇泳o密相連，差動(dòng)變壓器式傳感器次級(jí)線圈的一端接地，另一端與前置放大器信號(hào)輸入端聯(lián)接，前置放大器的振蕩源接差動(dòng)變壓器式傳感器的初級(jí)線圈，初級(jí)線圈的另一端接地，前置放大器的輸出端接雙芯屏蔽信號(hào)電纜，雙芯屏蔽信號(hào)電纜的一端接地，另一端接A/D轉(zhuǎn)換板，A/D轉(zhuǎn)換板通過(guò)計(jì)算機(jī)PCI接口和計(jì)算機(jī)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置，其特征在于所說(shuō)的前置放大器包括有機(jī)械位移量向電量轉(zhuǎn)換電路、放大電路、相敏整流電路和有源濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置，其特征在于由差動(dòng)變壓器式傳感器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)接口的信號(hào)是多通道的，總計(jì)為16路。
專利摘要一種蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置，屬于金屬材料性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，由引伸計(jì)、差動(dòng)變壓器式傳感器、前置放大器、雙路電源、接口、位移監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、CRT顯示器組成，差動(dòng)變壓器式傳感器與前置放大器輸入端相連，前置放大器的輸出端接屏蔽信號(hào)電纜，屏蔽信號(hào)電纜接A/D轉(zhuǎn)換板，A/D轉(zhuǎn)換板通過(guò)計(jì)算機(jī)PCI接口和計(jì)算機(jī)相連接，本實(shí)用新型改變了蠕變?cè)囼?yàn)中蠕變?cè)嚇幼冃螖?shù)據(jù)的人工記錄方式，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，提高了蠕變?cè)囼?yàn)的精度和工作效率，增強(qiáng)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
文檔編號(hào)G01N3/18GK2578816SQ02273979
公開(kāi)日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者牛昌安, 馬書(shū)盛, 陳志仁, 邢剛軍, 楊金榮 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司