[實用新型]蠕變變形測量與數據多點自動采集和溫度自動控制系統

無效

• 申請號: 200720068679.3
• 申請日: 2007-04-06
• 公開（公告）號: CN201084009Y
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 安子良;涂善東;軒福貞
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05D23/22;G01N3/28;G01N3/18
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司
• 代理人: 談順法

技術領域

本實用新型提供的一種蠕變變形測量與數據多點自動采集和溫度自動控制系統，尤其提供一種可對多臺蠕變持久試驗數據自動采集和計算機自動控制溫度裝置系統，屬于材料性能測試技術領域，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度的測試。

背景技術

蠕變和持久強度是評價金屬材料在高溫環境下可用性的重要指標，是電站鍋爐、石油化工、核工業及航空航天工業結構設計和材料選用的基礎數據。金屬材料蠕變試驗的周期長，一般可達數千小時甚至上萬小時，且必須在專用蠕變實驗機上進行。長期以來，蠕變和持久試驗全部采用人工讀取和記錄數據，手動調節溫度控制系統，實驗人員需日夜監控設備運行情況。因此不可避免地產生人為誤差或者誤操作，從而影響試驗數據的準確性和試驗的正常進行，進而影響人們對金屬材料的蠕變和持久強度的正確判斷。

由沈陽黎明航空發動機集團有限責任公司研制的“一種蠕變變形測量與數據自動采集裝置”，申請號：02273979.3。以及由河南科技大學申請的“一種數據自動采集拉伸蠕變測試裝置”，申請號：200520127714.5。他們雖然都實現了計算機自動采集和記錄蠕變變形數據，但沒有涉及持久試驗試樣斷裂時間的自動記錄和蠕變高溫爐溫度的計算機自動控制。同時，上述兩個專利都是針對單臺蠕變試驗機試驗數據的自動采集，還不能實現多臺蠕變持久試驗機的集散控制和數據自動采集，因此還不能滿足大型高溫實驗室的需求。

發明內容

為了克服現有技術中蠕變和持久試驗人工記錄試驗數據，手動調節蠕變爐溫度控制的不足，本實用新型提供了一種結構簡單、安裝維護方便、測量精度高、穩定性高的多臺蠕變持久試驗數據自動采集和計算機自動控制溫度裝置系統。其目的在于實現對多臺蠕變和持久實驗機的試驗數據自動采集，繪制試樣的蠕變變形隨時間變化的曲線，同時可以測定在所設定試驗條件下的穩態蠕變速率。在試驗過程中，由計算機控制溫度控制器調控蠕變爐的升溫、保溫和降溫曲線，盡量減少人為誤操作和手動調節溫度引起的滯后性。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

本實用新型提供了一種蠕變變形測量與數據多點自動采集和溫度自動控制系統，其特征在于，所述系統包括：蠕變高溫爐溫度自動采集和控制子系統；試樣蠕變變形信號自動采集和數據處理子系統；持久試驗斷裂時間自動記錄子系統，所述的三個子系統由帶有RS-485多串口卡的計算機與A/D模數轉換模塊連接，采用RS-485通訊協議和地址區分技術對系統進行控制。

所述的蠕變高溫爐溫度自動采集和控制子系統由電源、變壓器、蠕變高溫爐、熱電偶、溫度控制器、固態繼電器、A/D模數轉換模塊、RS-485多串口卡和計算機組成，其中電源經過變壓器減壓后通過固態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一路由數據線輸入溫度控制器，另一路通過延長線與A/D模數轉換模塊相連，將熱電偶測試的溫度信號送入A/D模數轉換模塊中，通過RS-485多串口卡與計算機連接，計算機通過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自動采集和數據處理子系統由差動位移傳感器、A/D模數轉換模塊、RS-485多串口卡和計算機順序連接而成，其中由位移傳感器采集的試樣蠕變變形信號經過與傳感器相連的A/D模數轉換模塊轉換為數字信號后，由RS-485多串口卡輸入到計算機中。

所述的位移傳感器為差動位移傳感器，固定在與蠕變試樣相連的位移引伸計上。

所述的持久試驗斷裂時間自動記錄子系統包括：24V直流電源、行程開關、電壓轉換模塊、A/D模數轉換模塊、RS-485多串口卡和計算機構成，24V直流電源通過處于常開狀態的行程開關與電壓轉換模塊相連，電壓轉換模塊與A/D模數轉換模塊相連，電壓轉換模塊轉換的直流電壓信號通過A/D模數轉換模塊和RS-485多串口卡輸入到計算機中。

所述的持久試驗斷裂時間自動記錄子系統中，試樣未斷時電壓轉換模塊的輸出電壓為零伏，試樣斷裂后行程開關處于導通狀態，電壓轉換模塊的輸出電壓為5V。