服務(wù)熱線
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、概述
本儀器采用計算機技術(shù),智能儀表(單片機)技術(shù)對物理量:位移、溫度進行實驗全過程的檢測與控制,并可以實現(xiàn)脫機運行,聯(lián)機實現(xiàn)自動測試。運行于中文WindowsXP環(huán)境,具有友好的中文用戶操作界面;脫機狀態(tài)由智能儀表檢測,手動測試。該儀器主要用于測定固體材料的熱膨脹系數(shù)。具有全自動、易于測試、易操作、數(shù)據(jù)可打印輸出、實驗數(shù)據(jù)存檔、數(shù)據(jù)庫豐富、易修改檢索等特點;為工廠、科研院所檢測材料制品的性能和科研教學(xué)提供了現(xiàn)代化的測試手段。
二、主要技術(shù)系數(shù)
1、zui高爐溫:300℃。
2、升溫速度,實驗過程控制參數(shù),含PID參數(shù)以及通迅方式。
⑴由智能模塊實現(xiàn)全過程任意需要調(diào)節(jié)、設(shè)置、鎖定。
⑵實驗數(shù)據(jù)液晶顯示器顯示,實現(xiàn)友好中文界面。并可實現(xiàn)在線修改。
3、電源電壓:220V±10﹪,50HZ
4、爐子zui大功耗≤500W
5、膨脹值測量范圍與誤差:0--5㎜±0.1%
6、控溫精度:±1℃ 溫度記錄值誤差≤±0.5﹪
7、測量膨脹值分辨率:1um
三、儀器的組成及原理
1、系統(tǒng)組成:加載進樣氣動裝置、位移測量裝置,爐膛、控制系統(tǒng)(智能模塊+嵌入式計算機系統(tǒng))、四部份組成。
2、組成原理圖:
輸出控制參數(shù) |
測量溫度傳感器部分 |
> |
溫度智能儀表 |
通信接口 |
測量位移傳感器部分 |
> |
位移智能儀表 |
通信接口 |
記錄打印 |
計算機控制 |
RS232/RS485轉(zhuǎn)換器 |
顯示運行狀態(tài) |
可控硅控溫、爐膛溫度測試 |
3、原理介紹:
電爐升溫后爐膛內(nèi)的試樣發(fā)生膨脹,頂在試樣端部的測試桿產(chǎn)生與之等量的膨脹量(如果不計系統(tǒng)的熱變形量),這膨脹量由電感位移計測量出來,由位移顯示模塊顯示并送嵌入式計算機系統(tǒng)處理,計算機數(shù)據(jù)處理后顯示δ和α值是通過自動系統(tǒng)補償計算結(jié)果,也可通過智能模塊顯示的位移值,人工記錄,并按原理公式計算。
⑴傳感測量裝置中的測試桿,端頂著試樣端連著位移傳感器的鐵芯。試樣的另端頂加載進樣氣動裝置活塞桿樣品支架上。因而試樣在此端的自由度被限制了,所以試樣的膨脹將引起位移傳感器的鐵芯相應(yīng)的位移。
⑵ 爐膛采用特種電阻絲發(fā)熱。
⑶ 試樣裝在試樣架上固定不動,又啟動加載裝置進出爐,進樣后由氣泵壓力頂住樣品。
⑷ 電氣部分:
a.參照智能模塊518P儀表操作手冊,實驗參數(shù)可由用戶調(diào)整(出廠時已調(diào)好)。
b.嵌入式計算機系統(tǒng)計算機部分,遵從計算機操作原理,因系統(tǒng)工作在(Windowsxp)簡體中文環(huán)境,用戶計算機的軟件環(huán)境應(yīng)能支持Windows32位軟件。在運行用戶測試程序之前,須安裝測試軟件。安裝方法參照Windows應(yīng)用軟件安裝方法及軟件操作。注意事項要求,接口連接轉(zhuǎn)換頭接嵌入式計算機系統(tǒng)主板Com1口。打印機支持usb口,在Windowsxp操作系統(tǒng)下安裝打印機。用戶需打印時將自動啟動數(shù)據(jù)打印記錄。
C.系統(tǒng)的補償,可以定期由用戶標樣進行校準。其數(shù)據(jù)處理通過計算機完成。由用戶輸入標樣的α值,該項儀器出廠前已校準。并提供標樣在不同溫度下的α值供用戶參考。
四、使用與操作
儀器出廠時,已作好全部參數(shù)的調(diào)整,使用時應(yīng)按下列程序操作。
1、先把氣瓶接好,并打開減壓器開關(guān);確認電線已接好。
注意:連接電爐的電線端子定要接觸良好,并將儀表的地線接入實驗場所地線(或水管),減少系統(tǒng)之感應(yīng)電以保護計算機可靠工作及數(shù)據(jù)的正常傳送。
2、打開電源開關(guān),檢查智能模塊518P基本參數(shù)的設(shè)置,確定升溫曲線已經(jīng)設(shè)置好。
3、按住氣泵控制按鈕,直到可以看到放試樣的支撐平面(要直按住,不要松手),確定試樣正確放好,松開按鈕就可以了。
4、打開工作啟動開關(guān)(把開作啟動按鈕按下就OK),打開電腦(電腦的開機開關(guān)在顯示器的左下方,打開就行了,在開機前請您確定鼠標已經(jīng)接好)。
5、開機后,電腦會自動調(diào)用熱膨脹系數(shù)測試系統(tǒng)(如圖),請確認溫度和位移都顯示正確(因為有的時候會出現(xiàn)錯誤信息),如果沒有顯示溫度或位移就麻煩你退出此軟件,再重新打開;確認溫度和位移都正確顯示后,就可以按實驗啟動了(實驗啟動是在528P表上按,軟件不要動,)。在做完實驗后點擊打印報告可以打印實驗數(shù)據(jù)(如圖三),在上面點擊下就會提示你保存這份報告,以方便您在外面打印。
6、如要做儀器補償值,請在實驗啟動前點擊軟件上的“補償測試”按鈕,會出現(xiàn)補償值測試界面(如圖二)。(在做補償值的時候只要儀表上停了軟件就會自己動停下來,不要人工去點停止,再說軟件上面沒有可以點擊的)。
7、膨脹系數(shù)計算方法:
試樣升溫達到測試溫度后,根據(jù)顯示結(jié)果可以實現(xiàn)人工計算機和計算機自動處理。計算機測試的結(jié)果為整個過程溫度點的試樣膨脹系數(shù),根據(jù)輸出結(jié)果,選擇所需要的點。
△Lt - Kt
線膨脹百分率計算公式: δ= —————×100﹪
L
△Lt- Kt
平均線膨脹系數(shù)計算公式:α= —————
L(t-t0)
兩公式中:
L:試樣室溫時的長度(um);Kt:測試系統(tǒng)t時補償值um
△Lt:試樣加熱t℃時測得的線變量即記錄值(um)
t:試樣加熱溫度℃; t0:試樣加熱前的室溫℃
計算機和儀表顯示的位移單位均為um。
儀器的補償值Kt需要用戶自己預(yù)先測定和計算,可以通過計算機系統(tǒng)程序測試完成。求補償值Kt方法是:1000℃以下用石英標樣;1000℃以上用高純剛玉標樣作試樣,進行升溫測試,記錄出標樣測試曲線,曲線中包括了標樣、試樣管及測試桿的綜合膨脹值。而補償值Kt應(yīng)只是試樣管及測試桿在相應(yīng)溫度下的綜合膨脹值,所以應(yīng)將標樣在相應(yīng)溫度下的膨脹值,從測試數(shù)據(jù)中相應(yīng)溫度下的膨脹量中扣除后剩下的膨脹量即為儀器在相應(yīng)溫度下的補償Kt。而標樣的膨脹系數(shù)為已知的,計算機系統(tǒng)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,不同的標樣,用戶自己應(yīng)填充該數(shù)據(jù)庫。
Kt=△Lt標-α標×L標×(t-t0)
石英標樣的膨脹系數(shù)取樣平均值0.55×10-6/℃
例:若用該儀器測試1400℃時的補償值K1400,用剛玉標樣升溫、升溫前標樣L標=50.1㎜,室溫t0=20℃ 升溫1400℃時,記錄△LI1400標=0.11㎜已知1400℃時剛玉的平均線膨脹系數(shù)標=8.623×10-6/℃
K1400 =△L1400標-α標×L標(1400-20)
=0.11-8.623×10-6× 50.1×1380
=0.11-0.596 =-0.486(㎜)
8:軟件操作主要界面
圖 |
圖二 |
圖三 |
五、調(diào)整與校正
1、膨脹值數(shù)字顯示方式的調(diào)整與校正
①零點:膨脹值采用智能數(shù)字式儀表進行顯示,應(yīng)將518P顯示儀表按其說明調(diào)整好的所需參數(shù)和量程。開啟儀表電源,并接好各線,所顯示不在“0”位,可通過調(diào)零旋鈕使其回到零點。
②量程校正
將50㎜長兩端磨平的圓棒放入試樣區(qū),測試桿頂緊圓棒,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使膨脹值指示儀表2000左右。
2、升溫過程參數(shù)調(diào)整:
出廠時已對升溫過程各參數(shù)進行調(diào)整,并已鎖定。用戶如若有改變,可參閱518P儀表說明書。智能儀表相當于程序給定器,調(diào)節(jié)參數(shù)可任意進行,用戶在使用中可以定期對參數(shù)進行標定。
六、試樣規(guī)范及制備
1、試樣尺寸
圓柱體Ф(50)×50(mm)
2、用戶可根據(jù)自己的工藝要求制作試樣。
七、安裝、保養(yǎng)
1、儀器應(yīng)安裝在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,周圍無震動源,機械主機的工作臺高度應(yīng)低于800㎜。
2、測溫在1000℃以下的儀器及儀器不需要氬氣保護。
八、產(chǎn)品成套覽表
規(guī)格 | 名 稱 | 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 備 注 |
主 機 | 機械主機 |
| 臺 | 1 |
1200℃以上配剛玉標樣壹只. 用戶配置計算機
|
電控箱 | 同上體化 | 臺 |
| ||
附件 | 石英標樣 | Φ8×50 | 件 | 1 | |
隨 機 文 件 | 產(chǎn)品說明書 |
| 份 | 1 | |
控溫表說明書 | 518P、501 | 份 | 1 | ||
產(chǎn)品合格證書 |
| 份 | 1 | ||
(隨機附軟件) |
| 套 | 1 |
計 算 機 接 口 說 明
1、該系統(tǒng)采用RS485通訊,距離可達1km,可接1~64臺下位儀表,均采用光電隔離術(shù)。
2、通訊代碼為ASCⅡ 7位碼
3、數(shù)據(jù)格式:起始位:1位; 數(shù)據(jù)位:7位;
效驗位:1位,偶效驗; 停業(yè)位:1位
4、通訊波特率:4800bps
5、通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換器連接計算機的COM2口
9針/25針
計算機
|
PS232/ PS485 |
控制柜
|
串口 TXD TXD
COM2 TXD RXD
轉(zhuǎn)換器 雙絞線連接
暫停試驗 |
繼續(xù)試驗 |