[發(fā)明專利]納米精度金屬線脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110424315.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN102495099A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚興文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/16
• 分類號(hào): G01N25/16;G01B11/16
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種納米精度金屬線脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括光杠桿測(cè)微系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和溫度采集系統(tǒng)以及虛擬平臺(tái)，其特征在于：

所述溫度采集系統(tǒng)包括熱電偶和信號(hào)調(diào)理板，通過所述熱電偶檢測(cè)被測(cè)金屬的溫度信號(hào)，信號(hào)調(diào)理板的輸入端與所述熱電偶輸出端相連，將熱電偶所檢測(cè)的溫度信號(hào)進(jìn)行放大；所述信號(hào)調(diào)理板的輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡的輸入端；

通過光杠桿測(cè)微系統(tǒng)測(cè)量被測(cè)金屬的位移伸長量信號(hào)，所述光杠桿測(cè)微系統(tǒng)的輸出端與信號(hào)處理電路的輸入端相連，所述信號(hào)處理電路的輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端相連，所述信號(hào)處理電路將抑制光杠桿測(cè)微系統(tǒng)中PSD位置敏感傳感器背景光和暗電流的影響，對(duì)位移伸長量信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，處理后的位移伸長量電信號(hào)上送至所述數(shù)據(jù)采集卡；

所述數(shù)據(jù)采集卡將采集的待測(cè)金屬的所述位移伸長量信號(hào)、待測(cè)金屬的溫度信號(hào)上傳至虛擬平臺(tái)，在所述虛擬平臺(tái)中根據(jù)待測(cè)金屬的溫度和位移伸長量進(jìn)行金屬線脹系數(shù)計(jì)算；

所述虛擬平臺(tái)還通過所述數(shù)據(jù)采集卡向所述溫度控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，通過所述溫度控制系統(tǒng)中的可控硅觸發(fā)板接收該控制信號(hào)，控制控制可控硅的導(dǎo)通和截止進(jìn)而控制待測(cè)金屬的加熱溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米精度金屬線脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：

模塊的輸出端相連，所述虛擬平臺(tái)包括信號(hào)采集顯示模塊、數(shù)據(jù)保存模塊、PID調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊；其中所述信號(hào)采集顯示模塊包括位移信號(hào)采集顯示模塊、溫度信號(hào)采集顯示模塊，所述位移信號(hào)采集顯示模塊的輸入端、溫度信號(hào)采集顯示模塊的輸入端均與所述數(shù)據(jù)采集卡輸出端相連，所述溫度信號(hào)采集顯示模塊的輸出端分別連接至數(shù)據(jù)保存模塊和PID調(diào)節(jié)模塊的輸入端，所述位移信號(hào)采集顯示模塊的輸出端連接至數(shù)據(jù)保存模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端與數(shù)據(jù)保存模塊的輸出端相連，數(shù)據(jù)處理模塊將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，得到待測(cè)金屬的線脹系數(shù)，PID調(diào)節(jié)模塊的輸出端通過所述數(shù)據(jù)采集卡與溫控系統(tǒng)的輸入端相連，以實(shí)現(xiàn)溫度的反饋。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米精度金屬線脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：

?所述數(shù)據(jù)采集卡為PCL-1716。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米精度金屬線脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：

?所述信號(hào)調(diào)理板可擴(kuò)充模擬量輸入通道，集成用于熱電偶測(cè)量的冷端補(bǔ)償電路，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)放大及熱電偶信號(hào)的調(diào)理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米精度金屬線脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：

所述光杠桿測(cè)微系統(tǒng)包括平行放置的第一平面鏡（M1）和第二平面鏡（M2）、位置敏感傳感器PSD，其中所述第二平面鏡（M2）下端固定，所述第一平面鏡（M1）下端一側(cè)設(shè)置在光桿的前端上方，該光桿前端下方通過前支點(diǎn)固定在固定支架上，光桿的后端為自由端，后端下方后端支點(diǎn)與待測(cè)金屬相連，所述位置敏感傳感器PSD將由于待測(cè)金屬位移變化導(dǎo)致的光位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入至所述信號(hào)處理電路。