專利名稱：非接觸式金屬材質(zhì)分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬材質(zhì)分析儀，特別涉及一種非接觸式金屬材質(zhì)分析儀。
背景技術(shù)：
由于我國(guó)是一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，金屬材料的使用及使用的種類很廣泛，確定金屬材料的性能和種類，對(duì)制造業(yè)來(lái)講是必須的。目前的金屬材質(zhì)分析儀采用傳統(tǒng)的光譜分析的方式，價(jià)格昂貴、分析過(guò)程復(fù)雜，效率低，只有在一些專業(yè)的科研院所和專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室才有使用。但是，隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，制造企業(yè)的規(guī)模擴(kuò)大，對(duì)金屬材料需求的種類和數(shù)量大大增加，金屬材料性能的分析也尤為重要，因此對(duì)于小型化、價(jià)格低、精度高、智能化的金屬材料性能分析儀器的需求也會(huì)越來(lái)越大。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的非接觸式金屬材質(zhì)分析儀。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的金屬材質(zhì)分析儀包括傳感器，用于檢測(cè)被測(cè)對(duì)象；檢測(cè)單元，用于將傳感器檢測(cè)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效電信號(hào)，并經(jīng)放大處理后輸出；數(shù)字處理單元，用于將檢測(cè)單元輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效的數(shù)字信號(hào)后輸出；存儲(chǔ)單元，用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的有效數(shù)據(jù)；控制單元，將數(shù)字處理單元輸出的數(shù)字信號(hào)與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比處理后輸出；顯示單元，對(duì)控制單元輸出的結(jié)果進(jìn)行顯示。 特別是，所述的傳感器為閉環(huán)霍爾電流傳感器。特別是，所述的傳感器為電渦流傳感器。特別是，所述的數(shù)字處理單元為CS1180A/D集成電路。特別是，所述的檢測(cè)單元包括第一放大電路、第二放大電路和第三放大電路；其中，所述第一放大電路與第二放大電路并聯(lián)，第一放大電路和第二放大電路的輸出端與第三放大電路的輸入端連接。上述的本實(shí)用新型，利用霍爾傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸金屬材質(zhì)測(cè)量，對(duì)被測(cè)對(duì)象無(wú)影響，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、頻響范圍寬、不受油污等介質(zhì)的影響，具有較好的應(yīng)用推廣價(jià)值。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為霍爾傳感器直流檢測(cè)原理圖。[0018]圖3為本實(shí)用新型圖1所示霍爾傳感器及數(shù)字處理單元的電路圖。圖4為圖1所示檢測(cè)單元的電路圖。圖5為圖1所示單片機(jī)和顯示單元的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的金屬材質(zhì)分析儀包括傳感器，用于檢測(cè)被測(cè)對(duì)象；檢測(cè)單元，用于將傳感器檢測(cè)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效電信號(hào)，并經(jīng)放大處理后輸出；數(shù)字處理單元，用于將傳感器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效的數(shù)字信號(hào)后輸出，例如可采用 CS1180A/D集成電路(如圖3所示)；存儲(chǔ)單元，用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的有效數(shù)據(jù)；控制單元， 將數(shù)字處理單元輸出的數(shù)字信號(hào)與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比處理后輸出，控制單元可采用各種單片機(jī)或合適的PLC甚至是電腦等；顯示單元，對(duì)控制單元輸出的結(jié)果進(jìn)行顯
7J\ ο其中，上述的傳感器為閉環(huán)霍爾電流傳感器或電渦流傳感器。下面以霍爾傳感器為例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，霍爾傳感器在對(duì)不同類型標(biāo)準(zhǔn)金屬材質(zhì)測(cè)量時(shí)，引起霍爾傳感器輸出霍爾電壓值(電流)的差異，這種霍爾傳感器輸出霍爾電壓值(電流)的差異通過(guò)檢測(cè)電路轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)數(shù)字處理并進(jìn)行儲(chǔ)存。儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)作為標(biāo)定值，再對(duì)測(cè)量對(duì)象測(cè)量時(shí)，將測(cè)量的數(shù)值與標(biāo)定值進(jìn)行比較，這樣就可以判斷測(cè)量對(duì)象是某種金屬材質(zhì)。其中，上述的霍爾傳感器為閉環(huán)霍爾電流傳感器。例如，可選用HNC-50LX15閉環(huán)霍爾電流傳感器，HNC-50LX15霍爾電流傳感器是應(yīng)用霍爾原理的新一代電流傳感器，能在電隔離條件下測(cè)量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流。如圖4所示，本實(shí)用新型的檢測(cè)檢測(cè)單元包括第一放大電路、第二放大電路和第三放大電路；其中，所述第一放大電路與第二放大電路并聯(lián)，第一放大電路和第二放大電路的輸出端與第三放大電路的輸入端連接。所述的放大電路可選用各種運(yùn)算放大器，如 TL084、LM324 等。圖5所示為本實(shí)用新型的單片機(jī)及顯示單元電路。其中，單片機(jī)采用AT89C52，以實(shí)現(xiàn)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器輸入的信號(hào)進(jìn)行處理并控制顯示的。AT89C52具有①有1個(gè)專用的鍵盤/顯示接口 ；②有1個(gè)全雙工異步串行通信接口 ；③有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。這樣，1 個(gè)89C52芯片，承擔(dān)了 3個(gè)專用接口芯片的工作。不僅使成本大大下降，而且優(yōu)化了硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)，應(yīng)用帶來(lái)許多方便。89C52的P0、P1、P2 口用作鍵盤/顯示接口。用程序掃描的方法進(jìn)行鍵盤輸入和顯示輸出。PO 口作為字段口，Pl 口作為鍵盤的列輸入口，P2作為顯示器的字位口以及鍵盤的行掃描輸出口。由于顯示器字位口電流較大，P2 口需進(jìn)行電流驅(qū)動(dòng)。該多功能接口最多可連接8個(gè)LED顯示器和1個(gè)8X8鏈盤矩陣。
權(quán)利要求1.一種非接觸式金屬材質(zhì)分析儀，其特征在于所述的金屬材質(zhì)分析儀包括傳感器，用于檢測(cè)被測(cè)對(duì)象；檢測(cè)單元，用于將傳感器檢測(cè)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效電信號(hào)，并經(jīng)放大處理后輸出；數(shù)字處理單元，用于將檢測(cè)單元輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效的數(shù)字信號(hào)后輸出；存儲(chǔ)單元，用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的有效數(shù)據(jù)；控制單元，將數(shù)字處理單元輸出的數(shù)字信號(hào)與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比處理后輸出；顯示單元，對(duì)控制單元輸出的結(jié)果進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式金屬材質(zhì)分析儀，其特征在于所述的傳感器為閉環(huán)霍爾電流傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸式金屬材質(zhì)分析儀，其特征在于所述的傳感器為電渦流傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的非接觸式金屬材質(zhì)分析儀，其特征在于所述的數(shù)字處理單元為CS1180A/D集成電路。
5.如權(quán)利要求1所述的非接觸式金屬材質(zhì)分析儀，其特征在于所述的檢測(cè)單元包括 第一放大電路、第二放大電路和第三放大電路；其中，所述第一放大電路與第二放大電路并聯(lián)，第一放大電路和第二放大電路的輸出端與第三放大電路的輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種非接觸式金屬材質(zhì)分析儀。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的金屬材質(zhì)分析儀成本高的問(wèn)題而發(fā)明。包括傳感器，用于檢測(cè)被測(cè)對(duì)象；檢測(cè)單元，用于將傳感器檢測(cè)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效電信號(hào)，并經(jīng)放大處理后輸出；數(shù)字處理單元，用于將傳感器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成有效的數(shù)字信號(hào)后輸出；存儲(chǔ)單元，用來(lái)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的有效數(shù)據(jù)；控制單元，將數(shù)字處理單元輸出的數(shù)字信號(hào)與存儲(chǔ)單元中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比處理后輸出；顯示單元，對(duì)控制單元輸出的結(jié)果進(jìn)行顯示。上述的本實(shí)用新型，利用傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸金屬材質(zhì)測(cè)量，對(duì)被測(cè)對(duì)象無(wú)影響，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、頻響范圍寬、不受油污等介質(zhì)的影響，具有較好的應(yīng)用推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)G01N27/72GK202159034SQ20112023129
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者宋濤 申請(qǐng)人:淄博職業(yè)學(xué)院