專利名稱：新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冷卻特性儀，尤其是一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀通常采用打印機(jī)和數(shù)碼顯示管作為用戶界面，它的直觀性比較差，用戶操作時(shí)必須對(duì)照相應(yīng)的操作編碼來進(jìn)行，使用繁瑣、不直觀，容易出錯(cuò)。而且，現(xiàn)有的淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀存儲(chǔ)空間小、通常采用串口作為儀器和PC 機(jī)同通訊的接口，目前絕大多數(shù)筆記本和部分臺(tái)式機(jī)已經(jīng)取消了串口設(shè)備，這樣給淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀的使用帶來不便。此外，現(xiàn)有的淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀容易受到各個(gè)方面的干擾，使采集到的數(shù)據(jù)會(huì)有偏差，冷卻速度隨溫度變化的曲線會(huì)不精準(zhǔn)，重復(fù)性與再現(xiàn)性也會(huì)差一些。因此，現(xiàn)有的淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀不具有直觀顯示操作過程和計(jì)算結(jié)果，存儲(chǔ)信息量小，重復(fù)性與再現(xiàn)性差，現(xiàn)場攜帶測試安全不方便，不能滿足現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀存在的操作過程和計(jì)算結(jié)果顯示不直觀，存儲(chǔ)信息量小，重復(fù)性和再現(xiàn)性不理想，現(xiàn)場攜帶測試不方便的問題， 提出一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，它包括依次連接的熱電偶、熱電偶采樣信號(hào)放大單元、信號(hào)濾波輸出單元、信號(hào)濾波輸入單元、AD轉(zhuǎn)換器、處理單元、Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元；所述的處理單元還連接有鍵盤，Microsoft Windows CE 操作系統(tǒng)開發(fā)板單元還連接有觸摸屏。其中，所述的熱電偶安裝在采樣探頭上；所述的熱電偶采樣信號(hào)放大單元、信號(hào)濾波輸出單元設(shè)置在手柄內(nèi)；所述的信號(hào)濾波輸入單元、AD轉(zhuǎn)換器、處理單元、Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元、鍵盤和觸摸屏設(shè)置在主機(jī)上。其中，所述的信號(hào)濾波輸出單元包括一號(hào)電解電容、一號(hào)陶瓷電容、一號(hào)電感；一號(hào)電解電容和一號(hào)陶瓷電容并聯(lián)在信號(hào)輸出的正負(fù)兩端，一號(hào)電感串聯(lián)在電容和信號(hào)輸出之間；所述的信號(hào)濾波輸入單元包括二號(hào)電解電容、二號(hào)陶瓷電容、二號(hào)電感；二號(hào)電解電容和二號(hào)陶瓷電容并聯(lián)在信號(hào)輸入的正負(fù)兩端，二號(hào)電感串聯(lián)在電容和信號(hào)輸入之間。其中，所述的Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元通過RJ45接口與外部電腦相連。本實(shí)用新型的有益效果1、靈敏度高，重復(fù)性與再現(xiàn)性好，精度高。本實(shí)用新型的溫度數(shù)據(jù)采樣輸出、輸入都經(jīng)過相應(yīng)的信號(hào)濾波單元，使信號(hào)穩(wěn)定，沒有雜波信號(hào)干擾。2、本實(shí)用新型測試所得數(shù)據(jù)曲線在S3C2440 Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元控制下存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，并可通過10 IOObase tx RJ45接口存儲(chǔ)于電腦上。儀器采用大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可保存6000次的測試數(shù)據(jù)曲線，為用戶現(xiàn)場測試提供非常大的自由度。3、人機(jī)交換界面使用方便、顯示直觀。本實(shí)用新型采用7寸觸摸屏和I/O鍵盤，使用圖形菜單的形式，通過測試設(shè)置向?qū)硗瓿蓽y試參數(shù)設(shè)置，不僅界面友好直觀，而且不易出錯(cuò)；探頭的熱電偶所測溫度和測試結(jié)果都實(shí)時(shí)在7寸觸摸屏上顯示，便捷性好，可操作性強(qiáng)。4、本實(shí)用新型通過S3C2440 Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)冷卻速度數(shù)值的精準(zhǔn)和快速計(jì)算，從而提高了測試結(jié)果的精度。5、本實(shí)用新型采用目前普遍使用的10 IOObase tx RJ45接口最為通訊接口，可以方便的與電腦連接通訊。6、現(xiàn)場攜帶測試安全方便。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型的信號(hào)濾波輸出單元的電路圖。圖3是本實(shí)用新型的信號(hào)濾波輸入單元的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，包括依次連接的熱電偶1、熱電偶采樣信號(hào)放大單元2、信號(hào)濾波輸出單元3、信號(hào)濾波輸入單元4、AD轉(zhuǎn)換器5、處理單元6、MicrOSOft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7 ；所述的處理單元6還連接有鍵盤8，Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7還連接有觸摸屏9。所述的熱電偶1安裝在采樣探頭上，所述的熱電偶采樣信號(hào)放大單元2、信號(hào)濾波輸出單元3設(shè)置在手柄10內(nèi)；所述的信號(hào)濾波輸入單元4、AD轉(zhuǎn)換器5、處理單元6、Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7、鍵盤8和觸摸屏9設(shè)置在主機(jī)11上。本實(shí)用新型的熱電偶采樣信號(hào)放大單元2包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD595AQ，配合相應(yīng)的放大電路對(duì)熱電偶1的輸出信號(hào)進(jìn)行放大。電路中對(duì)AD595AQ加DC12V電源，確保電路在熱電偶1工作于0°C 1200°C之間時(shí)，對(duì)熱電偶1的輸出信號(hào)進(jìn)行放大和冷端補(bǔ)償。所述的處理單元6采用ATMEGA16_TQFP44單片機(jī)，該單片機(jī)是低功耗8微控制器， 由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATMEGA16_TQFP44的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá) 1MIPS/MHZ，從而可以緩和系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。ATMEGA 16_TQFP44內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器，所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)(CISC)微控制器最高至10倍的數(shù)控吞吐率。片內(nèi)SP Flash允許程序存儲(chǔ)器通過ISP串行接口，或者通用編程器進(jìn)行變成，也可以通過運(yùn)行于AVR內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編輯。通過將8位RISC CPU與系統(tǒng)內(nèi)可變成的Flash集成在一個(gè)芯片內(nèi)，ATMEGA16_TQF44為多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。 首先，利用8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)對(duì)輸入電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，由于電壓信號(hào)代表了熱偶的溫度值，所以這個(gè)二進(jìn)制碼也就對(duì)應(yīng)著某一個(gè)溫度值。由于測試環(huán)境不可避免的存在干擾，在采用濾波電路后，依然存在干擾，所以在AD采樣時(shí)，采用多次采樣取平均值的方法來減小干擾對(duì)結(jié)果的影響。本實(shí)用新型選用7寸的觸摸屏9和4X4的I/O鍵盤8構(gòu)成人機(jī)操作界面，7寸觸摸屏能夠更好的讀取數(shù)據(jù)曲線和其他內(nèi)容，4X41/0鍵盤能更有效率的操作新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀的各個(gè)功能。如圖2、3所示，所述的信號(hào)濾波輸出單元3包括一號(hào)電解電容Cl、一號(hào)陶瓷電容 C2、一號(hào)電感Ll ；一號(hào)電解電容Cl和一號(hào)陶瓷電容C2并聯(lián)在信號(hào)輸出的正負(fù)兩端，一號(hào)電感Ll串聯(lián)在電容和信號(hào)輸出之間。所述的信號(hào)濾波輸入單元4包括二號(hào)電解電容C3、二號(hào)陶瓷電容C4、二號(hào)電感L2 ；二號(hào)電解電容C3和二號(hào)陶瓷電容C4并聯(lián)在信號(hào)輸入的正負(fù)兩端，二號(hào)電感L2串聯(lián)在電容和信號(hào)輸入之間。熱電偶采樣信號(hào)放大單元2接收到探頭部分的熱電偶1的信號(hào)后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大，放大后的信號(hào)經(jīng)信號(hào)濾波輸出單元3過濾，并輸出；信號(hào)濾波輸出單元3通過屏蔽信號(hào)電纜與信號(hào)濾波輸出單元4相連，主機(jī)11內(nèi)的信號(hào)濾波輸出單元4再次濾波后輸出給AD轉(zhuǎn)換器5進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)輸送到處理單元6內(nèi)進(jìn)行處理；處理單元 6通過信號(hào)電纜與Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7、鍵盤8相連，Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7與觸摸屏9相連。所述的Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7可采用型號(hào)為S3C2440的操作系統(tǒng)。所述的Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元7通過RJ45接口與外部電腦相連。
權(quán)利要求1.一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，其特征是它包括依次連接的熱電偶(1)、熱電偶采樣信號(hào)放大單元(2)、信號(hào)濾波輸出單元(3)、信號(hào)濾波輸入單元(4)、AD轉(zhuǎn)換器(5)、 處理單元(6) ,Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元(7)；所述的處理單元(6)還連接有鍵盤(8)，Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元(7)還連接有觸摸屏(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，其特征是所述的熱電偶(1)安裝在采樣探頭上；所述的熱電偶采樣信號(hào)放大單元O)、信號(hào)濾波輸出單元(3)設(shè)置在手柄(10)內(nèi)；所述的信號(hào)濾波輸入單元G)、AD轉(zhuǎn)換器(5)、處理單元(6) Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元(7)、鍵盤(8)和觸摸屏(9)設(shè)置在主機(jī)(11)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，其特征是所述的信號(hào)濾波輸出單元(3)包括一號(hào)電解電容(Cl)、一號(hào)陶瓷電容(C2)、一號(hào)電感(Li)；一號(hào)電解電容(Cl)和一號(hào)陶瓷電容(C2)并聯(lián)在信號(hào)輸出的正負(fù)兩端，一號(hào)電感(Li)串聯(lián)在電容和信號(hào)輸出之間；所述的信號(hào)濾波輸入單元(4)包括二號(hào)電解電容(C3)、二號(hào)陶瓷電容(C4)、二號(hào)電感(L2) ；二號(hào)電解電容(C3)和二號(hào)陶瓷電容(C4)并聯(lián)在信號(hào)輸入的正負(fù)兩端，二號(hào)電感 (L2)串聯(lián)在電容和信號(hào)輸入之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，其特征是所述的 Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元(7)通過RJ45接口與外部電腦相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀，它包括依次連接的熱電偶、熱電偶采樣信號(hào)放大單元、信號(hào)濾波輸出單元、信號(hào)濾波輸入單元、AD轉(zhuǎn)換單元、處理單元、Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元；所述的處理單元還連接有鍵盤，Microsoft Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)板單元還連接有觸摸屏。本實(shí)用新型的靈敏度高，重復(fù)性與再現(xiàn)性好，精度高，人機(jī)交換界面使用方便、顯示直觀，可以實(shí)現(xiàn)冷速、冷溫、定值冷速數(shù)值實(shí)時(shí)計(jì)算。
文檔編號(hào)G01N25/20GK202133635SQ20112018772
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者左永平, 林天泉, 聶曉霖 申請(qǐng)人:南京科潤工業(yè)介質(zhì)有限公司