專利名稱：蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供的一種蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制 系統(tǒng)，尤其提供一種可對(duì)多臺(tái)蠕變持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制溫度 裝置系統(tǒng)，屬于材料性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，適用于高分子材料和金屬材料，特別涉 及金屬材料的蠕變變形和持久強(qiáng)度的測(cè)試。
技術(shù)背景蠕變和持久強(qiáng)度是評(píng)價(jià)金屬材料在高溫環(huán)境下可用性的重要指標(biāo)，是電站鍋 爐、石油化工、核工業(yè)及航空航天工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。金屬材 料蠕變?cè)囼?yàn)的周期長(zhǎng)， 一般可達(dá)數(shù)千小時(shí)甚至上萬(wàn)小時(shí)，且必須在專用蠕變實(shí)驗(yàn) 機(jī)上進(jìn)行。長(zhǎng)期以來(lái)，蠕變和持久試驗(yàn)全部采用人工讀取和記錄數(shù)據(jù)，手動(dòng)調(diào)節(jié) 溫度控制系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)人員需日夜監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況。因此不可避免地產(chǎn)生人為誤 差或者誤操作，從而影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和試驗(yàn)的正常進(jìn)行，進(jìn)而影響人們對(duì) 金屬材料的蠕變和持久強(qiáng)度的正確判斷。由沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司研制的"一種蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù) 自動(dòng)采集裝置"，申請(qǐng)?zhí)?2273979 .3。以及由河南科技大學(xué)申請(qǐng)的"一種數(shù) 據(jù)自動(dòng)采集拉伸蠕變測(cè)試裝置"，申請(qǐng)?zhí)?00520127714.5。他們雖然都實(shí)現(xiàn)了 計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集和記錄蠕變變形數(shù)據(jù)，但沒(méi)有涉及持久試驗(yàn)試樣斷裂時(shí)間的自動(dòng) 記錄和蠕變高溫爐溫度的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。同時(shí)，上述兩個(gè)專利都是針對(duì)單臺(tái)蠕 變?cè)囼?yàn)機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，還不能實(shí)現(xiàn)多臺(tái)蠕變持久試驗(yàn)機(jī)的集散控制和數(shù) 據(jù)自動(dòng)采集，因此還不能滿足大型高溫實(shí)驗(yàn)室的需求。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中蠕變和持久試驗(yàn)人工記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，手動(dòng)調(diào)節(jié)蠕變爐溫 度控制的不足，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維護(hù)方便、測(cè)量精度高、 穩(wěn)定性高的多臺(tái)蠕變持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制溫度裝置系統(tǒng)。其 目的在于實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)蠕變和持久實(shí)驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，繪制試樣的蠕變變 形隨時(shí)間變化的曲線，同時(shí)可以測(cè)定在所設(shè)定試驗(yàn)條件下的穩(wěn)態(tài)蠕變速率。在試 驗(yàn)過(guò)程中，由計(jì)算機(jī)控制溫度控制器調(diào)控蠕變爐的升溫、保溫和降溫曲線，盡量減少人為誤操作和手動(dòng)調(diào)節(jié)溫度引起的滯后性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案本實(shí)用新型提供了一種蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制 系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)；試 樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)；持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系 統(tǒng)，所述的三個(gè)子系統(tǒng)由帶有RS-485多串口卡的計(jì)算機(jī)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連 接，采用RS-485通訊協(xié)議和地址區(qū)分技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。所述的蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)由電源、變壓器、蠕變高溫爐、 熱電偶、溫度控制器、固態(tài)繼電器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì)算 機(jī)組成，其中電源經(jīng)過(guò)變壓器減壓后通過(guò)固態(tài)繼電器與蠕變高溫爐相連接，蠕變 高溫爐由熱電偶采集的溫度信號(hào)一路由數(shù)據(jù)線輸入溫度控制器，另一路通過(guò)延長(zhǎng) 線與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連,將熱電偶測(cè)試的溫度信號(hào)送入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中， 通過(guò)RS-485多串口卡與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-485多串口卡直接與溫度控 制器的RS-485通訊端口連接。所述的試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)由差動(dòng)位移傳感器、 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì)算機(jī)順序連接而成，其中由位移傳感器 采集的試樣蠕變變形信號(hào)經(jīng)過(guò)與傳感器相連的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號(hào)后，由RS-485多串口卡輸入到計(jì)算機(jī)中。所述的位移傳感器為差動(dòng)位移傳感器，固定在與蠕變?cè)嚇酉噙B的位移引伸計(jì)上。所述的持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)包括24V直流電源、行程開(kāi)關(guān)、 電壓轉(zhuǎn)換模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，24V直流電 源通過(guò)處于常開(kāi)狀態(tài)的行程開(kāi)關(guān)與電壓轉(zhuǎn)換模塊相連，電壓轉(zhuǎn)換模塊與A/D模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊相連，電壓轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的直流電壓信號(hào)通過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和 RS-485多串口卡輸入到計(jì)算機(jī)中。所述的持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)中，試樣未斷時(shí)電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸 出電壓為零伏，試樣斷裂后行程開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓為 5V。本實(shí)用新型從根本上改變了蠕變持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)人工記錄和手動(dòng)控制溫度的方式，同時(shí)可以自動(dòng)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中采用了帶屏蔽的信號(hào)線，并且屏蔽 信號(hào)線與計(jì)算機(jī)外殼共地連接，有效地減小了外界電氣的干擾和抑制了低頻共模 干擾。軟件中采用數(shù)值濾波和非線性修正算法，克服了信號(hào)的干擾，從而保證了 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí)顯示每臺(tái)蠕變持久實(shí)驗(yàn)機(jī)的數(shù)據(jù)曲線、歷史曲線，數(shù)據(jù) 全部存儲(chǔ)在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中。實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙記錄，既減輕了實(shí)驗(yàn)人員的負(fù)擔(dān)和試驗(yàn) 錄成本，査找歷史數(shù)據(jù)又非常方便。

圖1蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)流程圖 圖2蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)連接位置方框圖 圖3試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)連接位置方框圖 圖4引伸計(jì)、差動(dòng)位移傳感器與蠕變?cè)嚇舆B接圖其中1-蠕變?cè)嚇樱?-引伸計(jì)長(zhǎng)拉桿，3-引伸計(jì)短拉桿，4-差動(dòng)位移傳感器。 圖5持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)連接位置方框圖其中，5 —固定點(diǎn)，6—下拉桿，7 —上拉桿，8 —支點(diǎn)，9 —杠桿，10—24V 直流電源，ll一行程開(kāi)關(guān)，12—5V直流輸出，13—砝碼加載。
具體實(shí)施方式
圖1為蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)流程圖，軟件 系統(tǒng)包括蠕變高溫爐溫度、蠕變變形、持久試樣斷裂時(shí)間自動(dòng)采集系統(tǒng)和蠕變高 溫爐溫度計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)，通過(guò)RS-485 通訊協(xié)議和地址區(qū)分技術(shù)與多臺(tái)蠕變、持久試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的 自動(dòng)采集和蠕變高溫爐的溫度自動(dòng)控制。對(duì)于數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)按照 A/D模塊的通訊協(xié)議和地址定期發(fā)送讀指令到A/D模塊中，相應(yīng)地址的A/D模塊 響應(yīng)后通過(guò)RS-485多串口卡發(fā)送數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)中。對(duì)于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制溫度系 統(tǒng)而言，由計(jì)算機(jī)按照溫度控制器的RS-485通訊協(xié)議發(fā)送寫(xiě)指令到溫度控制器 中，設(shè)置相應(yīng)地址溫度控制器的目標(biāo)溫度(或溫度曲線)和PID參數(shù)。計(jì)算機(jī)與 各臺(tái)蠕變、持久試驗(yàn)機(jī)的硬件通訊由RS-485多串口卡實(shí)現(xiàn)，溫度、位移和電位 (持久試驗(yàn))信號(hào)需要經(jīng)過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)才能與計(jì)算機(jī)通訊。圖2為蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)連接位置方框圖，該系統(tǒng)主要 是為蠕變、持久試驗(yàn)提供必要的高溫環(huán)境。如圖2所示，蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制系統(tǒng)由電源、變壓器、固態(tài)繼電器、溫度控制器、熱電偶、蠕變高溫爐、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì)算機(jī)構(gòu)成。考慮到人身安全問(wèn)題，將 220V的交流電源通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換為90—130V的低壓，經(jīng)過(guò)固態(tài)繼電器與蠕變高溫爐的加熱體相連。熱電偶盡可能地靠近蠕變?cè)嚇?，?zhǔn)確測(cè)量試樣周圍的環(huán)境溫 度，溫度信號(hào)同時(shí)輸入到溫度控制器和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中。在蠕變、持久試驗(yàn) 過(guò)程中，首先由計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-485多串口卡將試驗(yàn)溫度發(fā)送到溫度控制器中， 完成對(duì)溫度控制器的參數(shù)設(shè)置工作。然后由溫度控制器根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)溫度和 PID參數(shù)控制蠕變高溫爐的升溫、保溫和降溫過(guò)程。蠕變高溫爐的現(xiàn)場(chǎng)溫度由熱 電偶采集原始信號(hào)后分成兩路， 一路送至溫度控制器中作為輸入信號(hào)源，另一路 由計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-485多串口卡發(fā)送讀指令將經(jīng)過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換的信號(hào)讀入到計(jì) 算機(jī)中，作為原始試驗(yàn)記錄存儲(chǔ)到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中。本實(shí)用新型的溫度控制器 自帶RS-485通訊端口 ，考慮到在大量數(shù)據(jù)讀取過(guò)程中容易發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況， 溫度自動(dòng)采集系統(tǒng)是通過(guò)A/D模塊采集溫度信號(hào)的。由于溫度和PID參數(shù)的設(shè)定 指令比較少，是由計(jì)算機(jī)直接通過(guò)溫度控制器自帶RS-485通訊端口寫(xiě)入到溫度 控制器中的。圖3為試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)連接位置方框圖，該 系統(tǒng)主要完成試樣蠕變變形的數(shù)據(jù)采集和處理工作。參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型的蠕 變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括用于對(duì)蠕變?cè)嚇又車h(huán)境進(jìn)行加熱及 控制的計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)；用于采集試樣蠕變變形信號(hào)的位移轉(zhuǎn)換線路和對(duì)位 移信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)采集、處理系統(tǒng)。測(cè)定金屬材料蠕變變形的試驗(yàn)過(guò)程如下將加裝了引伸計(jì)的試樣固定在加載 系統(tǒng)上并施加一定的載荷，差動(dòng)位移傳感器固定在引伸計(jì)的下端。由計(jì)算機(jī)設(shè)置 溫度參數(shù)并啟動(dòng)溫度控制系統(tǒng)，由溫度控制器調(diào)控蠕變高溫爐的升溫和保溫過(guò) 程。在爐內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到預(yù)置的試驗(yàn)溫度并按照GB/T2039 — 1997《金屬拉伸蠕 變及持久試驗(yàn)方法》規(guī)定進(jìn)行保溫后，對(duì)試樣施加預(yù)定的試驗(yàn)載荷，同時(shí)啟動(dòng)蠕 變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。試樣蠕變變形由位移傳感器將位移信號(hào)轉(zhuǎn) 化為0 — 10V的直流電位信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波降噪后由A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在 試驗(yàn)開(kāi)始后，由計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-485多串口卡發(fā)定期送讀指令到A/D模塊，相應(yīng) 地址的A/D模塊響應(yīng)后發(fā)送蠕變變形數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)中。采集到的蠕變變形原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)值濾波和非線性修正后由軟件程序直接寫(xiě)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)軟件程序 利用此數(shù)據(jù)繪制蠕變變形隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線。在試驗(yàn)結(jié)束后，可以査閱 歷史數(shù)據(jù)并利用最小二乘法求得穩(wěn)態(tài)蠕變速率。圖4為引伸計(jì)、差動(dòng)位移傳感器與蠕變?cè)嚇舆B接圖，該裝置主要將試樣的蠕 變變形轉(zhuǎn)換為0—IOV的直流電信號(hào)。如圖4所示，引伸計(jì)的長(zhǎng)、短拉桿分別固 定在蠕變?cè)嚇拥纳?、下兩個(gè)臺(tái)階上，差動(dòng)位移傳感器固定在引伸計(jì)的短拉桿上。 當(dāng)試樣發(fā)生蠕變變形時(shí)，試樣伸長(zhǎng)帶動(dòng)引伸計(jì)的長(zhǎng)拉桿向上移動(dòng)，而短拉桿不動(dòng)。 此時(shí)，差動(dòng)位移傳感器將檢測(cè)到長(zhǎng)拉桿的移動(dòng)距離，即試樣的蠕變變形。圖5為持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)連接位置方框圖，該系統(tǒng)主要完成 持久試驗(yàn)中試樣斷裂時(shí)間的自動(dòng)記錄的工作。如圖5所示，該系統(tǒng)主要包括24V 直流電源、行程開(kāi)關(guān)、電壓轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì)算 機(jī)。其中產(chǎn)生持久試驗(yàn)試樣斷裂信號(hào)的線路由24V直流電源、處于常開(kāi)狀態(tài)的行 程開(kāi)關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換模塊組成。持久試驗(yàn)的過(guò)程如下將試樣固定在加載系統(tǒng)上并施加一定的載荷，由計(jì)算 機(jī)設(shè)置溫度參數(shù)并啟動(dòng)溫度控制系統(tǒng)，由溫度控制器調(diào)控蠕變高溫爐的升溫和保 溫過(guò)程。在爐內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到預(yù)置的試驗(yàn)溫度并按照GB/T2039—1997《金屬拉 伸蠕變及持久試驗(yàn)方法》規(guī)定進(jìn)行保溫后，在試樣上施加預(yù)設(shè)的試驗(yàn)載荷，同時(shí) 啟動(dòng)持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄系統(tǒng)。在試驗(yàn)過(guò)程中，隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，試 樣會(huì)逐漸伸長(zhǎng)。由蠕變、持久試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)調(diào)平衡系統(tǒng)調(diào)整下拉桿向下運(yùn)動(dòng)從而 使得杠桿處于平衡狀態(tài)，此時(shí)持久試驗(yàn)試樣斷裂信號(hào)產(chǎn)生線路處于斷路，電壓轉(zhuǎn) 換模塊的輸出電壓為零伏。 一旦試樣斷裂，試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)調(diào)平衡系統(tǒng)不再起作用。 那樣杠桿將接觸到行程開(kāi)關(guān)，從而使得持久試驗(yàn)試樣斷裂信號(hào)產(chǎn)生線路處于導(dǎo)通 狀態(tài)，輸出電壓為24V，則電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出電壓為5V。在試驗(yàn)開(kāi)始后，計(jì)算 機(jī)通過(guò)RS-485多串口卡每隔5分鐘相A/D轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送一次讀指令，相應(yīng)地址 的A/D模塊響應(yīng)后發(fā)送采集到的OV或5V電壓。如果計(jì)算機(jī)讀入的電壓值為OV 表明試樣未斷裂，如果是5V則表明試樣斷裂，計(jì)算機(jī)將記錄下此時(shí)的準(zhǔn)確時(shí)間。 同時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)送指令到溫度控制器，由溫度控制器控制蠕變高溫爐的降溫過(guò)程。 也就是說(shuō)采用本實(shí)用新型取得的持久斷裂時(shí)間誤差在5分鐘以內(nèi)，顯然比GB 6395-1986《金屬高溫拉伸持久試驗(yàn)方法》規(guī)定的至少2小時(shí)人工記錄一次數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確的多。如上所述，本實(shí)用新型提供的多臺(tái)蠕變持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和計(jì)算機(jī)自動(dòng) 控制溫度裝置系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中人工觀測(cè)、記錄蠕變和持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)、 手動(dòng)調(diào)控溫度、不能同時(shí)調(diào)控多臺(tái)蠕變持久試驗(yàn)機(jī)的不足等問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多 臺(tái)不同試驗(yàn)機(jī)的高溫蠕變爐溫度、蠕變變形、持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)測(cè)量，連續(xù)記 錄和跟蹤材料蠕變變形過(guò)程，直接繪制蠕變變形隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)曲線，并將蠕 變變形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可自動(dòng)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定該實(shí)驗(yàn)條件下 的穩(wěn)態(tài)蠕變速率，同時(shí)可以準(zhǔn)確記錄持久試驗(yàn)的斷裂時(shí)間，因此本實(shí)用新型減小 了人為因素造成的實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確，為研究和評(píng)價(jià)材料的蠕變、持久 性能提供了可靠的試驗(yàn)依據(jù)。另外，本實(shí)用新型提供的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制溫度裝置 系統(tǒng)可以通過(guò)設(shè)置溫度控制器的溫度參數(shù)自動(dòng)調(diào)控蠕變高溫爐的溫度，為蠕變、 持久試驗(yàn)提供了穩(wěn)定的高溫環(huán)境，減輕了實(shí)驗(yàn)人員的操作強(qiáng)度。
權(quán)利要求1. 一種蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)；試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)；持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)，所述的三個(gè)子系統(tǒng)由帶有RS-485多串口卡的計(jì)算機(jī)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，采用RS-485通訊協(xié)議和地址區(qū)分技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
2、 如權(quán)利要求1所述的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系 統(tǒng)，其特征在于，所述的蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)由電源、變 壓器、蠕變高溫爐、熱電偶、溫度控制器、固態(tài)繼電器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、 RS-485多串口卡和計(jì)算機(jī)組成，其中電源經(jīng)過(guò)變壓器減壓后通過(guò)固態(tài)繼電器 與蠕變高溫爐相連接，蠕變高溫爐由熱電偶采集的溫度信號(hào)一路由數(shù)據(jù)線輸 入溫度控制器，另一路通過(guò)延長(zhǎng)線與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，將熱電偶測(cè)試 的溫度信號(hào)送入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中，通過(guò)RS-485多串口卡與計(jì)算機(jī)連接， 計(jì)算機(jī)通過(guò)RS-485多串口卡直接與溫度控制器的RS-485通訊端口連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系 統(tǒng)，其特征在于，所述的試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)由差 動(dòng)位移傳感器、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì)算機(jī)順序連接而成， 其中由位移傳感器采集的試樣蠕變變形信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號(hào)后，由RS-485多串口卡輸入到計(jì)算機(jī)中。
4、 如權(quán)利要求3所述的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系 統(tǒng)，其特征在于，所述的試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中的 位移傳感器為差動(dòng)位移傳感器，差動(dòng)位移傳感器(4)固定在與蠕變?cè)嚇?l) 相連的引伸計(jì)短桿(3)上。
5、 如權(quán)利要求1所述的蠕變變形測(cè)量與數(shù)據(jù)多點(diǎn)自動(dòng)采集和溫度自動(dòng)控制系 統(tǒng)，其特征在于，所述的持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)包括24V直流 電源、行程開(kāi)關(guān)、電壓轉(zhuǎn)換模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、RS-485多串口卡和計(jì) 算機(jī)，24V直流電源通過(guò)處于常開(kāi)狀態(tài)的行程開(kāi)關(guān)與電壓轉(zhuǎn)換模塊相連，電 壓轉(zhuǎn)換模塊與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連，電壓轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的直流電壓信號(hào)通 過(guò)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和RS-485多串口卡輸入到計(jì)算機(jī)中。
專利摘要一種對(duì)多臺(tái)蠕變持久試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制溫度裝置系統(tǒng)，包括蠕變高溫爐溫度自動(dòng)采集和控制子系統(tǒng)；試樣蠕變變形信號(hào)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)；持久試驗(yàn)斷裂時(shí)間自動(dòng)記錄子系統(tǒng)，所述的三個(gè)子系統(tǒng)由帶有RS-485多串口卡的計(jì)算機(jī)與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接，采用RS-485通訊協(xié)議和地址區(qū)分技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。本系統(tǒng)的使用保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，同時(shí)可以測(cè)定材料的在所設(shè)定的實(shí)驗(yàn)條件下的穩(wěn)態(tài)蠕變速率，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中蠕變高溫爐的升溫、保溫和降溫過(guò)程全部由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，提高了試驗(yàn)的自動(dòng)化程度和可靠性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201084009SQ200720068679
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者安子良, 涂善東, 軒福貞 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)