专利名称：用于快速检测铁合金中硅含量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿石冶炼领域，具体地说，特别涉及到一种不需要其他化学反应齐U，采用热电法原理来快速检测铁合金中硅含量的装置。
背景技术：
铁合金中Si含量的测量一般采用化学法选取一块冷却后的铁合金试样，将其粉碎成粉沫状，加入一定量的化学试剂，进行化学反应，由测定仪对Si元素进行计量，化验室常规测定一般需2小时才能测出试样中含Si量的数据，对正在冶炼中铁合金的产品的质量的不能起到及时快速判断。不便采用技术措施来提高产品的质量及合格率。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于快速检测铁合金中硅含量的装置，通过采用热电法原理来快速检测铁合金中硅含量，克服了传统技术中的不足，从而实现本实用新型的目的。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现用于快速检测铁合金中硅含量的装置，它包括传感器、温度控制器和单片机；传感器的信号输入端设有热端探头和冷端探头；所述冷端探头用于放置被测铁合金样品，所述热端探头的内部安装有加热器，该加热器包括用于检测温度的钼电阻和用于加热的电热管；所述钼电阻和电热管均与温度控制器连接，并在温度控制器的控制下使传感器保持恒温；所述传感器的信号输出端连接单片机，单片机用于接收传感器发送的热电势并计算被测铁合金样品中硅含量。在本实用新型的一个实施例中，所述热端探头为采用黄铜材质制成的圆锥体。在本实用新型的一个实施例中，所述传感器的信号输出端和单片机之间还设有用于将传感器产生的热电势放大的信号放大器和用于将放大后的热电势转换成脉冲量的V/F转换器。在本实用新型的一个实施例中，所述恒温的温度范围为278°C _282°C。在本实用新型的一个实施例中，所述冷端探头还包括一压紧装置，使被测铁合金样品与冷端探头紧密接触。在本实用新型的一个实施例中，所述单片机连接有一用于输出被测铁合金样品中硅含量的显示装置。在本实用新型的一个实施例中，所述单片机、信号放大器、V/F转换器和温度控制器安装于绝缘防磁机壳中。在本实用新型的一个实施例中，所述钼电阻和温度控制器之间设有校正电路。本实用新型的有益效果在于结构简单，设计巧妙，通过采用热电法原理来快速检测铁合金中硅含量，测定时间短、测量结果准确。
图1为本实用新型所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置的结构框图。图2为本实用新型所述的V/F转换器的功能电路图。图3为本实用新型所述的钼电阻的功能电路图。图4为本实用新型所述的校正电路图。图5为本实用新型所述的单片机的控制电路图。图6为本实用新型所述的单片机的控制波形图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。如图1所示，本实用新型所述的一种用于快速检测铁合金中硅含量的装置，它包括传感器100、温度控制器200和单片机300。传感器100的信号输入端设有热端探头110和冷端探头120 ;所述冷端探头用于放置被测铁合金样品121，冷端探头还包括一压紧装置122，使被测铁合金样品与冷端探头紧密接触。所述热端探头110为采用黄铜材质制成的圆锥体，热端探头的内部安装有加热器，该加热器包括用于检测温度的钼电阻111和用于加热的电热管112 ;所述钼电阻和电热管均与温度控制器200连接，采集到``的温度经过校正电路210非线性校正后传输给温度控制器，温度控制器控制电热管来对传感器加热，并使传感器恒温在保持在278°C _282°C之间，其加热控制Si采用“调功”方式，使其有很高的控制精度。所述传感器的信号输出端连接单片机，单片机用于接收传感器发送的热电势并计算被测铁合金样品中硅含量，单片机还连接有一用于输出被测铁合金样品中硅含量的显示装置310。所述传感器的信号输出端和单片机之间还设有信号放大器400和V/F转换器500，传感器产生的热电势经信号放大器放大后，再由V/F转换器转换成脉冲量，输入单片机。所述信号放大器包括一个高性能的仪器放大器、一个具塞尔三极点低通过滤器和一个可调激励电源，具有体积小、价格低、漂移小(0. 5 ii V/°C )、噪声低(I y Vp-p )、共模抑制比高(最低为140dB)、线性优良(最大为0. 0025%)、130Vrms的输入保护能力及低通滤波的截止频率(2HZ—5KHZ)、放大倍数(I一2000倍)、输出失调电平和电桥激励源(电压方式4 V —15 V)，IOOmA,电流方式(100 u A一 IOmA)都是可调等许多优良性能。所述单片机、信号放大器、V/F转换器和温度控制器安装于绝缘防磁机壳中。所述V/F转换器作用是将放大器输出信号经转换成脉冲量(即数字量)，其实质是A/D转换器。其转换电路如图2所示。上述电路的输出频率f0与输入电压UI的关系为
权利要求1.用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，它包括传感器、温度控制器和单片机；传感器的信号输入端设有热端探头和冷端探头；所述冷端探头用于放置被测铁合金样品，所述热端探头的内部安装有加热器，该加热器包括用于检测温度的钼电阻和用于加热的电热管；所述钼电阻和电热管均与温度控制器连接，并在温度控制器的控制下使传感器保持恒温；所述传感器的信号输出端连接单片机，单片机用于接收传感器发送的热电势并计算被测铁合金样品中硅含量。
2.根据权利要求1所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述热端探头为采用黄铜材质制成的圆锥体。
3.根据权利要求1所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述传感器的信号输出端和单片机之间还设有用于将传感器产生的热电势放大的信号放大器和用于将放大后的热电势转换成脉冲量的V/F转换器。
4.根据权利要求1所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述恒温的温度范围为278°C -282V。
5.根据权利要求1所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述冷端探头还包括一压紧装置，使被测铁合金样品与冷端探头紧密接触。
6.根据权利要求1所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述单片机连接有一用于输出被测铁合金样品中硅含量的显示装置。
7.根据权利要求3所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述单片机、信号放大器、V/F转换器和温度控制器安装于绝缘防磁机壳中。
8.根据权利要求1所述的用于快速检测铁合金中硅含量的装置，其特征在于，所述钼电阻和温度控制器之间设有校正电路。
专利摘要本实用新型公开了用于快速检测铁合金中硅含量的装置，它包括传感器、温度控制器和单片机；传感器的信号输入端设有热端探头和冷端探头；所述冷端探头用于放置被测铁合金样品，所述热端探头的内部安装有加热器，该加热器包括用于检测温度的铂电阻和用于加热的电热管；所述铂电阻和电热管均与温度控制器连接，并在温度控制器的控制下使传感器保持恒温；所述传感器的信号输出端连接单片机，单片机用于接收传感器发送的热电势并计算被测铁合金样品中硅含量。本实用新型的有益效果在于结构简单，设计巧妙，通过采用热电法原理来快速检测铁合金中硅含量，测定时间短、测量结果准确。
文档编号G01N27/00GK202870020SQ201220529638
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者顾阳 申请人:上海第二工业大学