专利名称：新型淬火介质冷却特性测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷却特性仪，尤其是一种新型淬火介质冷却特性测试仪。
背景技术：
目前，现有的淬火介质冷却特性测试仪通常采用打印机和数码显示管作为用户界面，它的直观性比较差，用户操作时必须对照相应的操作编码来进行，使用繁琐、不直观，容易出错。而且，现有的淬火介质冷却特性测试仪存储空间小、通常采用串口作为仪器和PC 机同通讯的接口，目前绝大多数笔记本和部分台式机已经取消了串口设备，这样给淬火介质冷却特性测试仪的使用带来不便。此外，现有的淬火介质冷却特性测试仪容易受到各个方面的干扰，使采集到的数据会有偏差，冷却速度随温度变化的曲线会不精准，重复性与再现性也会差一些。因此，现有的淬火介质冷却特性测试仪不具有直观显示操作过程和计算结果，存储信息量小，重复性与再现性差，现场携带测试安全不方便，不能满足现有生产技术的需要。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的淬火介质冷却特性测试仪存在的操作过程和计算结果显示不直观，存储信息量小，重复性和再现性不理想，现场携带测试不方便的问题， 提出一种新型淬火介质冷却特性测试仪。为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案一种新型淬火介质冷却特性测试仪，它包括依次连接的热电偶、热电偶采样信号放大单元、信号滤波输出单元、信号滤波输入单元、AD转换器、处理单元、Microsoft Windows CE操作系统开发板单元；所述的处理单元还连接有键盘，Microsoft Windows CE 操作系统开发板单元还连接有触摸屏。其中，所述的热电偶安装在采样探头上；所述的热电偶采样信号放大单元、信号滤波输出单元设置在手柄内；所述的信号滤波输入单元、AD转换器、处理单元、Microsoft Windows CE操作系统开发板单元、键盘和触摸屏设置在主机上。其中，所述的信号滤波输出单元包括一号电解电容、一号陶瓷电容、一号电感；一号电解电容和一号陶瓷电容并联在信号输出的正负两端，一号电感串联在电容和信号输出之间；所述的信号滤波输入单元包括二号电解电容、二号陶瓷电容、二号电感；二号电解电容和二号陶瓷电容并联在信号输入的正负两端，二号电感串联在电容和信号输入之间。其中，所述的Microsoft Windows CE操作系统开发板单元通过RJ45接口与外部电脑相连。本实用新型的有益效果1、灵敏度高，重复性与再现性好，精度高。本实用新型的温度数据采样输出、输入都经过相应的信号滤波单元，使信号稳定，没有杂波信号干扰。2、本实用新型测试所得数据曲线在S3C2440 Microsoft Windows CE操作系统开发板单元控制下存储在数据存储器中，并可通过10 IOObase tx RJ45接口存储于电脑上。仪器采用大容量数据存储器，可保存6000次的测试数据曲线，为用户现场测试提供非常大的自由度。3、人机交换界面使用方便、显示直观。本实用新型采用7寸触摸屏和I/O键盘，使用图形菜单的形式，通过测试设置向导来完成测试参数设置，不仅界面友好直观，而且不易出错；探头的热电偶所测温度和测试结果都实时在7寸触摸屏上显示，便捷性好，可操作性强。4、本实用新型通过S3C2440 Microsoft Windows CE操作系统开发平台，可以实现冷却速度数值的精准和快速计算，从而提高了测试结果的精度。5、本实用新型采用目前普遍使用的10 IOObase tx RJ45接口最为通讯接口，可以方便的与电脑连接通讯。6、现场携带测试安全方便。
图1是本实用新型的结构框图。图2是本实用新型的信号滤波输出单元的电路图。图3是本实用新型的信号滤波输入单元的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，本实用新型的一种新型淬火介质冷却特性测试仪，包括依次连接的热电偶1、热电偶采样信号放大单元2、信号滤波输出单元3、信号滤波输入单元4、AD转换器5、处理单元6、MicrOSOft Windows CE操作系统开发板单元7 ；所述的处理单元6还连接有键盘8，Microsoft Windows CE操作系统开发板单元7还连接有触摸屏9。所述的热电偶1安装在采样探头上，所述的热电偶采样信号放大单元2、信号滤波输出单元3设置在手柄10内；所述的信号滤波输入单元4、AD转换器5、处理单元6、Microsoft Windows CE操作系统开发板单元7、键盘8和触摸屏9设置在主机11上。本实用新型的热电偶采样信号放大单元2包括模数转换器AD595AQ，配合相应的放大电路对热电偶1的输出信号进行放大。电路中对AD595AQ加DC12V电源，确保电路在热电偶1工作于0°C 1200°C之间时，对热电偶1的输出信号进行放大和冷端补偿。所述的处理单元6采用ATMEGA16_TQFP44单片机，该单片机是低功耗8微控制器， 由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATMEGA16_TQFP44的数据吞吐率高达 1MIPS/MHZ，从而可以缓和系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATMEGA 16_TQFP44内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器，所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器，这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的复杂指令集计算机(CISC)微控制器最高至10倍的数控吞吐率。片内SP Flash允许程序存储器通过ISP串行接口，或者通用编程器进行变成，也可以通过运行于AVR内核之中的引导程序进行编辑。通过将8位RISC CPU与系统内可变成的Flash集成在一个芯片内，ATMEGA16_TQF44为多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。 首先，利用8路10位具有可选差分输入级可编程增益的模数转换器(ADC)对输入电压信号进行采样，将模拟信号转换成二进制码，由于电压信号代表了热偶的温度值，所以这个二进制码也就对应着某一个温度值。由于测试环境不可避免的存在干扰，在采用滤波电路后，依然存在干扰，所以在AD采样时，采用多次采样取平均值的方法来减小干扰对结果的影响。本实用新型选用7寸的触摸屏9和4X4的I/O键盘8构成人机操作界面，7寸触摸屏能够更好的读取数据曲线和其他内容，4X41/0键盘能更有效率的操作新型淬火介质冷却特性测试仪的各个功能。如图2、3所示，所述的信号滤波输出单元3包括一号电解电容Cl、一号陶瓷电容 C2、一号电感Ll ；一号电解电容Cl和一号陶瓷电容C2并联在信号输出的正负两端，一号电感Ll串联在电容和信号输出之间。所述的信号滤波输入单元4包括二号电解电容C3、二号陶瓷电容C4、二号电感L2 ；二号电解电容C3和二号陶瓷电容C4并联在信号输入的正负两端，二号电感L2串联在电容和信号输入之间。热电偶采样信号放大单元2接收到探头部分的热电偶1的信号后进行模数转换和放大，放大后的信号经信号滤波输出单元3过滤，并输出；信号滤波输出单元3通过屏蔽信号电缆与信号滤波输出单元4相连，主机11内的信号滤波输出单元4再次滤波后输出给AD转换器5进行数模转换；转换后的模拟信号输送到处理单元6内进行处理；处理单元 6通过信号电缆与Microsoft Windows CE操作系统开发板单元7、键盘8相连，Microsoft Windows CE操作系统开发板单元7与触摸屏9相连。所述的Microsoft Windows CE操作系统开发板单元7可采用型号为S3C2440的操作系统。所述的Microsoft Windows CE操作系统开发板单元7通过RJ45接口与外部电脑相连。
权利要求1.一种新型淬火介质冷却特性测试仪，其特征是它包括依次连接的热电偶(1)、热电偶采样信号放大单元(2)、信号滤波输出单元(3)、信号滤波输入单元(4)、AD转换器(5)、 处理单元(6) ,Microsoft Windows CE操作系统开发板单元(7)；所述的处理单元(6)还连接有键盘(8)，Microsoft Windows CE操作系统开发板单元(7)还连接有触摸屏(9)。
2.根据权利要求1所述的一种新型淬火介质冷却特性测试仪，其特征是所述的热电偶(1)安装在采样探头上；所述的热电偶采样信号放大单元O)、信号滤波输出单元(3)设置在手柄(10)内；所述的信号滤波输入单元G)、AD转换器(5)、处理单元(6) Microsoft Windows CE操作系统开发板单元(7)、键盘(8)和触摸屏(9)设置在主机(11)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型淬火介质冷却特性测试仪，其特征是所述的信号滤波输出单元(3)包括一号电解电容(Cl)、一号陶瓷电容(C2)、一号电感(Li)；一号电解电容(Cl)和一号陶瓷电容(C2)并联在信号输出的正负两端，一号电感(Li)串联在电容和信号输出之间；所述的信号滤波输入单元(4)包括二号电解电容(C3)、二号陶瓷电容(C4)、二号电感(L2) ；二号电解电容(C3)和二号陶瓷电容(C4)并联在信号输入的正负两端，二号电感 (L2)串联在电容和信号输入之间。
4.根据权利要求3所述的一种新型淬火介质冷却特性测试仪，其特征是所述的 Microsoft Windows CE操作系统开发板单元(7)通过RJ45接口与外部电脑相连。
专利摘要本实用新型公开了一种新型淬火介质冷却特性测试仪，它包括依次连接的热电偶、热电偶采样信号放大单元、信号滤波输出单元、信号滤波输入单元、AD转换单元、处理单元、Microsoft Windows CE操作系统开发板单元；所述的处理单元还连接有键盘，Microsoft Windows CE操作系统开发板单元还连接有触摸屏。本实用新型的灵敏度高，重复性与再现性好，精度高，人机交换界面使用方便、显示直观，可以实现冷速、冷温、定值冷速数值实时计算。
文档编号G01N25/20GK202133635SQ20112018772
公开日2012年2月1日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者左永平, 林天泉, 聂晓霖 申请人:南京科润工业介质有限公司