專利名稱：一種用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置。
背景技術(shù)：
高能束流復(fù)合焊具有能量密度大和焊接速度快等特點(diǎn)，加之鋁合金傳熱速度快，使得零件成形精度受到極大影響，準(zhǔn)確測(cè)定瞬態(tài)溫度場(chǎng)是控 制變形的前提與基礎(chǔ)。目前開(kāi)發(fā)的焊接熱循環(huán)測(cè)試技術(shù)多針對(duì)熱擴(kuò)散系數(shù)小金屬材料的慢速TIG、MIG焊工藝，而且測(cè)試硬件與軟件系統(tǒng)分離，不能很好地集成一體，給數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、顯示和后處理造成了困難，難以形成商品化產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置，旨在解決目前開(kāi)發(fā)的焊接熱循環(huán)測(cè)試技術(shù)多針對(duì)熱擴(kuò)散系數(shù)小金屬材料的慢速TIG、MIG焊工藝，而且測(cè)試硬件與軟件系統(tǒng)分離，不能很好地集成一體，給數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、顯示和后處理造成了困難，難以形成商品化產(chǎn)品的問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置，所述裝置包括熱電偶傳感器，安裝在被測(cè)試工件上，用于將工件的溫度變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，并對(duì)所述模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出；信號(hào)放大與濾波電路，與所述熱電偶傳感器相連接，用于接收所述熱電偶傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)，對(duì)所述模擬電壓信號(hào)進(jìn)行放大與濾波處理，并對(duì)放大與濾波處理后的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述信號(hào)放大與濾波電路相連接，用于接收所述信號(hào)放大與濾波電路輸出的模擬電壓信號(hào)，將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，并對(duì)所述數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行輸出；PC機(jī)，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接，用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)，并通過(guò)對(duì)所述數(shù)字電壓信號(hào)的分析與處理測(cè)定工件焊接過(guò)程中的熱循環(huán)曲線；電源模塊，與所述信號(hào)放大與濾波電路及PC機(jī)相連接，用于為所述信號(hào)放大與濾波電路及PC機(jī)提供電能供應(yīng)。進(jìn)一步，所述熱電偶傳感器的工作端固定在工件上，所述熱電偶傳感器的冷端與所述信號(hào)放大與濾波電路相連接；所述熱電偶傳感器在被測(cè)試工件上的安裝方式為在所述工件上鉆孔，然后將熱電偶傳感器的工作端放入到小孔中，并用同質(zhì)鋁材填充實(shí)；所述熱電偶傳感器還可以適用于點(diǎn)焊固定熱電偶。進(jìn)一步,所述熱電偶傳感器采用K型NiCr-NiSi熱電偶,所述K型NiCr-NiSi熱電偶的測(cè)溫范圍為O 1200°C。進(jìn)一步，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)USB接口與所述PC機(jī)相連接。進(jìn)一步，所述信號(hào)放大與濾波電路采用型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板，所述型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板上設(shè)置有7路小信號(hào)調(diào)理電路、I路冷端補(bǔ)償電路或I路小信號(hào)調(diào)理電路可選；所述熱電偶可擴(kuò)展至任意型號(hào)的具有較高線性度的熱電偶。進(jìn)一步，所述每路小信號(hào)調(diào)理電路均采用差動(dòng)輸入方式，默認(rèn)放大倍數(shù)為100倍；冷端補(bǔ)償電路采用AD590測(cè)量環(huán)境溫度，所述AD590為隨溫度變化的恒流源，每上升I °C，電流增加I U A。進(jìn)一步，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器安裝在型號(hào)為USB2010的數(shù)據(jù)采集卡上，所述數(shù)據(jù)采集卡上設(shè)置有32路單端或16路雙端的模擬輸入通道、16路開(kāi)關(guān)量輸入通道、16路開(kāi)關(guān)量通道、三組定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 進(jìn)一步，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)范圍為±5V、±10V、0 10V。進(jìn)一步，所述用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置還與主控制系統(tǒng)相連接；所述主控制系統(tǒng)包括采樣通道選定模塊、采集頻率設(shè)置模塊、采集函數(shù)啟動(dòng)模塊、信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、熱循環(huán)曲線生成模塊；所述采樣通道選定模塊及采集頻率設(shè)置模塊分別與所述采集函數(shù)啟動(dòng)模塊相連接，所述采集函數(shù)啟動(dòng)模塊分別與所述信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊及熱循環(huán)曲線生成模塊相連接。進(jìn)一步，所述主控制系統(tǒng)將采集函數(shù)啟動(dòng)模塊采集的信號(hào)數(shù)據(jù)、采樣通道選定模塊設(shè)置的通道數(shù)及采集頻率設(shè)置模塊設(shè)定的采樣頻率存儲(chǔ)在后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件中，所述后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件可直接讀取并生成曲線；也可以文本的形式打開(kāi)，獲取采集的信號(hào)數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置，基于USB總線，具有較高的傳輸速率，可完全滿足采集要求，體積小、具有即插即用、使用方便易攜帶的優(yōu)勢(shì)，適用于各種工況的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；該裝置的操作界面簡(jiǎn)潔美觀、易于操作，并能實(shí)時(shí)顯示采集過(guò)程動(dòng)態(tài)曲線，采集完畢還可將數(shù)據(jù)保存為文本文件以便于分析，結(jié)果準(zhǔn)確，工作效率與可靠性較高，擴(kuò)展性和移植性佳，數(shù)據(jù)采集與處理自動(dòng)化程度高；K803-B型熱電偶信號(hào)調(diào)理板采用差動(dòng)方式輸入信號(hào)，加上高性能有源濾波，使得系統(tǒng)較強(qiáng)的抗干擾能力，且調(diào)理板價(jià)格便宜，配合廉價(jià)的K型熱電偶傳感器使用，降低了測(cè)試成本；記錄結(jié)果準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)單，界面友好，使用攜帶方便，能夠很好地得到焊熱循環(huán)曲線，可用于其它金屬材料的焊接熱過(guò)程記錄，或者運(yùn)用于鑄造凝固溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，應(yīng)用廣泛，成本低廉，在熱加工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控上有著良好的應(yīng)用前景，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的主控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金5052-H34的TIG焊熱循環(huán)曲線示意圖。圖中11、熱電偶傳感器；12、信號(hào)放大與濾波電路；13、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；14、PC機(jī)；15、電源模塊；21、采樣通道選定模塊；22、采集頻率設(shè)置模塊；23、采集函數(shù)啟動(dòng)模塊；24、信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；25、熱循環(huán)曲線生成模塊。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。圖I示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置的結(jié)構(gòu)。為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。該裝置包括熱電偶傳感器11，安裝在被測(cè)試工件上，用于將工件的溫度變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬 電壓信號(hào)，并對(duì)模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出；信號(hào)放大與濾波電路12，與熱電偶傳感器11相連接，用于接收熱電偶傳感器11輸出的模擬電壓信號(hào)，對(duì)模擬電壓信號(hào)進(jìn)行放大與濾波處理，并對(duì)放大與濾波處理后的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換器13，與信號(hào)放大與濾波電路12相連接，用于接收信號(hào)放大與濾波電路12輸出的模擬電壓信號(hào)，將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，并對(duì)數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行輸出；PC機(jī)14，與模數(shù)轉(zhuǎn)換器13相連接，用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器13輸出的數(shù)字電壓信號(hào)，并通過(guò)對(duì)數(shù)字電壓信號(hào)的分析與處理測(cè)定工件焊接過(guò)程中的熱循環(huán)曲線；電源模塊15,與信號(hào)放大與濾波電路12及PC機(jī)14相連接,用于為信號(hào)放大與濾波電路12及PC機(jī)14提供電能供應(yīng)。在本發(fā)明實(shí)施例中，熱電偶傳感器11的工作端固定在工件上，熱電偶傳感器11的冷端與信號(hào)放大與濾波電路12相連接；熱電偶傳感器11在被測(cè)試工件上的安裝方式為在所述工件上鉆孔，然后將熱電偶傳感器的工作端放入到小孔中，并用同質(zhì)鋁材填充實(shí)；所述熱電偶傳感器還可以適用于點(diǎn)焊固定熱電偶。在本發(fā)明實(shí)施例中，熱電偶傳感器11采用K型NiCr-NiSi熱電偶，K型NiCr-NiSi熱電偶的測(cè)溫范圍為0 1200°C。在本發(fā)明實(shí)施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器13通過(guò)USB接口與PC機(jī)14相連接。在本發(fā)明實(shí)施例中，信號(hào)放大與濾波電路12采用型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板，型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板上設(shè)置有7路小信號(hào)調(diào)理電路、I路冷端補(bǔ)償電路或I路小信號(hào)調(diào)理電路可選；所述熱電偶可擴(kuò)展至任意型號(hào)的具有較高線性度的熱電偶。在本發(fā)明實(shí)施例中，每路小信號(hào)調(diào)理電路均采用差動(dòng)輸入方式，默認(rèn)放大倍數(shù)為100倍；冷端補(bǔ)償電路采用AD590測(cè)量環(huán)境溫度，AD590為隨溫度變化的恒流源，每上升1°C，電流增加I PA。在本發(fā)明實(shí)施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器13安裝在型號(hào)為USB2010的數(shù)據(jù)采集卡上，數(shù)據(jù)采集卡上設(shè)置有32路單端或16路雙端的模擬輸入通道、16路開(kāi)關(guān)量輸入通道、16路開(kāi)關(guān)量通道、三組定時(shí)/計(jì)數(shù)器。在本發(fā)明實(shí)施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器13的輸入信號(hào)范圍為±5V、±10V、0 10V。
在本發(fā)明實(shí)施例中，該用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置還與主控制系統(tǒng)相連接；主控制系統(tǒng)包括采樣通道選定模塊21、采集頻率設(shè)置模塊22、采集函數(shù)啟動(dòng)模塊23、信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24、熱循環(huán)曲線生成模塊25 ；采樣通道選定模塊21及采集頻率設(shè)置模塊22分別與采集函數(shù)啟動(dòng)模塊23相連接，采集函數(shù)啟動(dòng)模塊23分別與信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊24及熱循環(huán)曲線生成模塊25相連接。在本發(fā)明實(shí)施例中，主控制系統(tǒng)將采集函數(shù)啟動(dòng)模塊23采集的信號(hào)數(shù)據(jù)、采樣通道選定模塊21設(shè)置的通道數(shù)及采集頻率設(shè)置模塊22設(shè)定的采樣頻率存儲(chǔ)在后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件中，后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件可直接讀取并生成曲線；也可以文本的形式打開(kāi)，獲取采集的信號(hào)數(shù)據(jù)。下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。 如圖I所示，該裝置主要由熱電偶傳感器11、信號(hào)放大與濾波電路12、模數(shù)轉(zhuǎn)換器13、PC機(jī)14及電源模塊15連接構(gòu)成；在對(duì)工件的測(cè)試過(guò)程中，熱電偶傳感器11的工作端被固定在工件上，冷端接入信號(hào)放大與濾波電路12，當(dāng)被測(cè)工件受熱時(shí)，工作端由于受熱使得溫度高于冷端，從而產(chǎn)生了微弱的電勢(shì)差；該模擬電壓信號(hào)通過(guò)信號(hào)放大與濾波電路12的放大與濾波處理后，獲得大小合適易于處理的模擬電壓信號(hào)；將此模擬電壓信號(hào)接入數(shù)據(jù)采集卡，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到離散的數(shù)字信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器13再通過(guò)USB接口傳入PC機(jī)14，在PC機(jī)14上完成電壓信號(hào)向溫度信號(hào)的轉(zhuǎn)換并保存。信號(hào)放大與濾波電路12選用型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板，該熱電偶調(diào)理板上設(shè)置有7路小信號(hào)調(diào)理電路、I路冷端補(bǔ)償電路或I路小信號(hào)調(diào)理電路可選，每路小信號(hào)調(diào)理電路的默認(rèn)放大倍數(shù)為100倍，非常適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)的信號(hào)處理；該熱電偶調(diào)理板上的8路信號(hào)調(diào)理電路相互獨(dú)立，均采用差動(dòng)輸入方式，加上高性能有源濾波器，具有較高的精度和穩(wěn)定性；所述熱電偶可擴(kuò)展至任意型號(hào)的具有較高線性度的熱電偶。冷端補(bǔ)償電路采用AD590測(cè)量環(huán)境溫度，AD590為隨溫度變化的恒流源，每上升1°C，電流增加I PA，將回路串入精密電阻，可得到相應(yīng)的電壓變化，再加上適當(dāng)?shù)碾妷貉a(bǔ)償和放大后，即可得到對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度的電壓值，一般情況下0 5V對(duì)應(yīng)0 50°C ;所述熱電偶可擴(kuò)展至任意型號(hào)的具有較高線性度的熱電偶。數(shù)據(jù)采集卡選用USB2010板，USB2010板上設(shè)計(jì)有12Bit分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，提供了 32路單端或16路雙端的模擬輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換器輸入信號(hào)范圍±5V、±10V、0 IOV ;還為用戶提供了三組定時(shí)/計(jì)數(shù)器，16路開(kāi)關(guān)量輸入，16路開(kāi)關(guān)量輸出。USB總線支持USB2. OFull-Speed協(xié)議，實(shí)現(xiàn)即插即用。該裝置的設(shè)置過(guò)程如下調(diào)零以一個(gè)通道為例，首先將型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板的輸入端短接，即OV輸入，萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使萬(wàn)用表示數(shù)為0，其余各通道類推；對(duì)于USB2010板，同樣將某物理通道短接，利用高級(jí)演示程序，選定好量程、接地方式，與對(duì)應(yīng)的通道后，調(diào)節(jié)板上調(diào)零旋鈕，直至所有顯示的讀數(shù)均為0，該裝置選用USB2010板土 IOV量程，接地方式單端。調(diào)滿度對(duì)于型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板，首先對(duì)某通道輸入50mV電壓信號(hào)，然后調(diào)節(jié)滿度旋鈕，使輸出為4V，則型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板放大倍數(shù)為80倍，除了第8路放大倍數(shù)為默認(rèn)100倍，其余通道均為80倍；對(duì)于USB2010板的滿度調(diào)節(jié)，需要借助于高級(jí)演示程序，首先設(shè)置土IOV量程，接地方式單端，然后任選一通道，比如CHl，將其接入9995. IlmV電壓，調(diào)節(jié)滿度電位器使所有顯示的讀數(shù)為9995. llmV，這樣即完成滿度調(diào)節(jié)。完成后，在采集板NC位置焊裝49. 9k Q電阻，使采集卡放大倍數(shù)為2倍，這樣系統(tǒng)放大倍數(shù)一共為160倍。溫度補(bǔ)償調(diào) 節(jié)在型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板的第8路完成零度和滿度調(diào)節(jié)后，將型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板置于一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境溫度下，精確測(cè)得該環(huán)境溫度，設(shè)置跳線器使第8路處于溫度補(bǔ)償狀態(tài)，調(diào)整溫度補(bǔ)償旋鈕使得輸出電壓對(duì)應(yīng)該溫度即可，如25°C的環(huán)境溫度，可使輸出為2. 5V ;所述熱電偶 可擴(kuò)展至任意型號(hào)的具有較高線性度的熱電偶。與該裝置配套使用的主控系統(tǒng)主要完成實(shí)時(shí)采集的控制過(guò)程，即選定采樣通道、設(shè)置采集頻率、啟動(dòng)采集函數(shù)不斷讀入信號(hào)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)顯示；該系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)連同通道數(shù)、采樣頻率一并存在后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件，該文件可直接在主控系統(tǒng)中讀入并生成曲線；也可以文本的形式打開(kāi)，獲取采集數(shù)據(jù)。該主控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境為MS Visual C++6. 0，借助于MFC庫(kù)，以C++語(yǔ)言高度的靈活性與面向?qū)ο筇匦?，完成?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可視化設(shè)計(jì)，界面簡(jiǎn)明美觀，風(fēng)格友好且易于操作。該主控系統(tǒng)采用單文檔-視圖結(jié)構(gòu)，視圖區(qū)分割為上下兩塊，上部分滾動(dòng)視圖用于實(shí)時(shí)曲線的顯示，下部分表單視圖用于采集控制，主要分為兩個(gè)模塊，實(shí)時(shí)采集部分有溫度補(bǔ)償、采樣頻率的設(shè)置、通道的選擇，歷史數(shù)據(jù)部分可將已采集的數(shù)據(jù)文件打開(kāi)并重新線性繪制，得到清晰美觀的曲線。程序利用數(shù)據(jù)采集卡自帶的采集函數(shù)作為采集循環(huán)的主體，采用了 Windows雙線程技術(shù)，將數(shù)據(jù)不斷在繪制線程中更新，從而完成溫度曲線的實(shí)時(shí)顯示；程序通過(guò)直接調(diào)用API函數(shù)獲得計(jì)算機(jī)主頻，計(jì)算采樣周期，從而保證從軟件層最大限度的精確設(shè)置采樣時(shí)間。單批次采集函數(shù)聲明如下B00LReadDeviceAD(HANDLE hDevice, PSHORTpADBuffer, ULONG nReadSizeffords)參數(shù)hDevice為設(shè)備對(duì)象句柄,pADBuffer是用戶數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址,接收從設(shè)備上采集的LSB原碼數(shù)據(jù)，nReadSizeWords是指定讀取長(zhǎng)度，對(duì)于USB設(shè)備，其值應(yīng)為256的整數(shù)倍，對(duì)于多通道采集，也應(yīng)是通道數(shù)的整數(shù)倍。假如通道數(shù)為4，單批次采集的數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)如下排列四通道采集(CH0-CH3)
權(quán)利要求
1.一種用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置，其特征在于，所述裝置包括 熱電偶傳感器，安裝在被測(cè)試工件上，用于將工件的溫度變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，并對(duì)所述模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出； 信號(hào)放大與濾波電路，與所述熱電偶傳感器相連接，用于接收所述熱電偶傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)，對(duì)所述模擬電壓信號(hào)進(jìn)行放大與濾波處理，并對(duì)放大與濾波處理后的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述信號(hào)放大與濾波電路相連接，用于接收所述信號(hào)放大與濾波電路輸出的模擬電壓信號(hào)，將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)，并對(duì)所述數(shù)字電壓信號(hào)進(jìn)行輸出； PC機(jī)，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接，用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字電壓信號(hào)，并通過(guò)對(duì)所述數(shù)字電壓信號(hào)的分析與處理測(cè)定工件焊接過(guò)程中的熱循環(huán)曲線； 電源模塊，與所述信號(hào)放大與濾波電路及PC機(jī)相連接，用于為所述信號(hào)放大與濾波電路及PC機(jī)提供電能供應(yīng)。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述熱電偶傳感器的工作端固定在工件上，所述熱電偶傳感器的冷端與所述信號(hào)放大與濾波電路相連接； 所述熱電偶傳感器在被測(cè)試工件上的安裝方式為在所述工件上鉆孔，然后將熱電偶傳感器的工作端放入到小孔中，并用同質(zhì)鋁材填充實(shí)；所述熱電偶傳感器還可以適用于點(diǎn)焊固定熱電偶。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述熱電偶傳感器采用K型NiCr-NiSi熱電偶，所述K型NiCr-NiSi熱電偶的測(cè)溫范圍為O 1200°C。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過(guò)USB接口與所述PC機(jī)相連接。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)放大與濾波電路采用型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板，所述型號(hào)為K-803B的8路熱電偶調(diào)理板上設(shè)置有7路小信號(hào)調(diào)理電路、I路冷端補(bǔ)償電路或I路小信號(hào)調(diào)理電路可選；所述熱電偶可擴(kuò)展至任意型號(hào)的具有較高線性度的熱電偶。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述每路小信號(hào)調(diào)理電路均采用差動(dòng)輸入方式，默認(rèn)放大倍數(shù)為100倍；冷端補(bǔ)償電路采用AD590測(cè)量環(huán)境溫度，所述AD590為隨溫度變化的恒流源，每上升1°C，電流增加I μ A。
7.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器安裝在型號(hào)為USB2010的數(shù)據(jù)采集卡上，所述數(shù)據(jù)采集卡上設(shè)置有32路單端或16路雙端的模擬輸入通道、16路開(kāi)關(guān)量輸入通道、16路開(kāi)關(guān)量通道、三組定時(shí)/計(jì)數(shù)器。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)范圍為±5V、±10V、0 IOVo
9.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置還與主控制系統(tǒng)相連接； 所述主控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括采樣通道選定模塊、采集頻率設(shè)置模塊、采集函數(shù)啟動(dòng)模塊、信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、熱循環(huán)曲線生成模塊； 所述采樣通道選定模塊及采集頻率設(shè)置模塊分別與所述采集函數(shù)啟動(dòng)模塊相連接，所述采集函數(shù)啟動(dòng)模塊分別與所述信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊及熱循環(huán)曲線生成模塊相連接。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述主控制系統(tǒng)將采集函數(shù)啟動(dòng)模塊采集的信號(hào)數(shù)據(jù)、采樣通道選定模塊設(shè)置的通道數(shù)及采集頻率設(shè)置模塊設(shè)定的采樣頻率存儲(chǔ)在后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件中，所述后綴為.dat的數(shù)據(jù)文件可直接讀取并生成曲線；也可以文本的形式打開(kāi)，獲取采集的信號(hào)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于高能束流復(fù)合焊接熱循環(huán)測(cè)試的裝置，由熱電偶傳感器、信號(hào)放大與濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、PC機(jī)、電源模塊連接構(gòu)成；基于USB總線，具有較高的傳輸速率，可完全滿足采集要求，體積小、具有即插即用、使用方便易攜帶的優(yōu)勢(shì)，適用于各種工況的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；該裝置的操作界面簡(jiǎn)潔美觀、易于操作，并能實(shí)時(shí)顯示采集過(guò)程動(dòng)態(tài)曲線，采集完畢還可將數(shù)據(jù)保存為文本文件以便于分析，結(jié)果準(zhǔn)確，工作效率與可靠性較高，擴(kuò)展性和移植性佳，數(shù)據(jù)采集與處理自動(dòng)化程度高；記錄結(jié)果準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)單，界面友好，使用攜帶方便，能夠很好地得到焊熱循環(huán)曲線，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01N25/20GK102680516SQ20121017968
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者吳圣川, 張衛(wèi)華, 彭漩, 繆炳榮 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)