[實用新型]一種測量冶金爐渣熔點溫度的裝置

有效

• 申請號: 201320739083.7
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN203587532U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 歐偉明;李圣清;劉歡
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: G01N25/04
• 分類號: G01N25/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及測試儀器領域，尤其是測量冶金爐渣熔點溫度的裝置。

背景技術

在冶金行業，經常需要知道生產過程中不同冶金爐渣的熔點溫度，冶金爐渣的熔點溫度一般在550℃～1500℃之間，屬于高溫測量。

一般來說，熔點溫度測定大多使用半球點方法，這種方法和所需要的設備較復雜、效率較低，測量一個熔點溫度需要數小時或更長時間，因此，有必要發明一種熔點溫度測量裝置，降低設備復雜度，縮短熔點溫度的測量時間，提高測試效率。

發明內容

本實用新型的目的在于，設計一種結構簡單、使用方便的熔點溫度測量裝置，縮短測量時間，提高測試效率，能夠準確地測試冶金爐渣的熔點溫度，每測量一個熔點溫度只需幾分鐘至數十分鐘。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：一種測量冶金爐渣熔點溫度的裝置，由FPGA控制模塊⑴、驅動電路⑵、加熱元件⑶、微型電爐⑷、測溫部件⑸、模數轉換⑹、顯示模塊⑺組成，FPGA控制模塊⑴與驅動電路⑵相連接，驅動電路⑵連接至加熱元件⑶，加熱元件⑶與微型電爐⑷相連接；微型電爐⑷連接至測溫部件⑸，測溫部件⑸與模數轉換⑹相連接，模數轉換⑹連接至FPGA控制模塊⑴；FPGA控制模塊⑴與顯示模塊⑺相連接。

所述的FPGA控制模塊⑴，由FPGA芯片和50MHz有源晶振組成；FPGA控制模塊⑴發出脈寬調制信號，控制驅動電路⑵；FPGA控制模塊⑴接收模數轉換⑹提供的表示熔點溫度的數據信號，經FPGA芯片處理后輸出顯示控制信號，控制顯示模塊⑺實現熔點溫度的顯示。

所述FPGA芯片，是一種超大規?？删幊踢壿嬈骷?，采用國際標準的硬件描述語言進行設計開發，用戶對FPGA芯片完成設計開發后，就成為了一種具有用戶所需要的特定功能的集成電路，這時FPGA芯片的功能完全由其內部純硬件電路完成，所述FPGA芯片的型號是EP2C8Q208。

所述驅動電路⑵，接收FPGA控制模塊⑴輸出的脈寬調制信號，經驅動電路⑵處理后，控制加熱元件⑶，按照設定的溫度控制方式進行升溫控制；驅動電路⑵由光電耦合器U3和三極管組成，所述光電耦合器U3的型號為TLP521_2。

所述加熱元件⑶，是分度號為B的熱電偶PtRh30-PtRh6，熱絲直徑為φ0.3mm，單根熱絲長度為30mm，該熱電偶彎成U型，兩根熱絲之間的間距是1mm。

所述微型電爐⑷，是底部密閉上部開口的內徑為100mm的鋼質圓筒形容器，其內部的底部安裝一個銅夾具，熱電偶PtRh30-PtRh6的兩根熱絲通過兩顆壓緊螺絲固定在銅夾具上；微型電爐⑷的上部通過能夠活動的表面皿和茶色平板玻璃蓋好。

所述測溫部件⑸，就是上述的加熱元件⑶，是分度號為B的熱電偶PtRh30-PtRh6；固定于上述銅夾具上的熱電偶PtRh30-PtRh6，是加熱元件，同時又兼測溫部件。

所述模數轉換⑹，由運算放大器和模數轉換器組成，將熱電偶PtRh30-PtRh6獲得的熱電勢信號轉換成數字信號，所述運算放大器型號為OP-07，所述模數轉換器型號為ADC0809。

所述顯示模塊⑺，由240×128LCD點陣液晶顯示模塊LCM240128構成，LCM240128顯示冶金爐渣的熔點溫度；將被測物直接置于熱電偶PtRh30-PtRh6的熱接點上，FPGA控制模塊⑴通過驅動電路⑵，控制熱電偶PtRh30-PtRh6按預定升溫速度加熱，并同時采集熱電偶PtRh30-PtRh6的熱電勢，采集的溫度數據通過FPGA控制模塊⑴的計算和線性化處理后，將實測溫度顯示在液晶顯示模塊LCM240128上。

本實用新型的有益效果是：該裝置結構簡單，能夠準確地測試冶金爐渣的熔點溫度，每測量一個熔點溫度，只需幾分鐘至數十分鐘，與現行的半球點方法相比，提高了測試效率；另外，FPGA芯片EP2C8Q208的功能完全由其內部純硬件電路完成，沒有CPU程序，所以該裝置的工作穩定性高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖。

圖2為本實用新型實施實例的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，FPGA控制模塊⑴與驅動電路⑵相連接，驅動電路⑵連接至加熱元件⑶，加熱元件⑶與微型電爐⑷相連接；微型電爐⑷連接至測溫部件⑸，測溫部件⑸與模數轉換⑹相連接，模數轉換⑹連接至FPGA控制模塊⑴；FPGA控制模塊⑴與顯示模塊⑺相連接。