[發(fā)明專利]可調速均勻加熱的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)及其控制方法

有效

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• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107643782B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 婁文忠;韓炎暉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05F1/66;G01N3/60
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

1.一種可調速均勻加熱的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)包括：石英燈泡、圓柱型裝置、固定支架、功率控制器、聯(lián)軸器、電機驅動系統(tǒng)、溫度傳感器、數(shù)據采集系統(tǒng)、計算機和散熱罩；其中，所述圓柱型裝置為內部中空的圓柱形的殼體，圓柱型裝置的軸線為豎直方向；在圓柱型裝置頂部的內壁上均勻設置多個石英燈泡，在側面的內壁上與軸線方向平行均勻設置多排石英燈泡，形成石英燈柱陣列；每一個石英燈泡通過導線連接至外部的功率控制器，所述功率控制器通過電源線連接至電源，并通過數(shù)據線連接至計算機；在圓柱型裝置內的底部設置固定支架；在固定支架上放置待測物，待測物位于圓柱型裝置內的中心；在待測物的內部放置溫度傳感器；所述溫度傳感器連接至外部的數(shù)據采集系統(tǒng)；所述數(shù)據采集系統(tǒng)連接至計算機；所述圓柱型裝置的底部通過聯(lián)軸器與電機驅動系統(tǒng)連接；在圓柱型裝置外設置底部不封閉的散熱罩；計算機設定功率控制器的功率，功率控制器控制石英燈泡的加熱溫度；在加熱的同時，計算機控制電機驅動系統(tǒng)，通過聯(lián)軸器帶動圓柱型裝置繞著軸線按照設定的轉速轉動，從而石英燈泡對待測物均勻加熱；溫度傳感器采集待測物內的溫度，并傳輸至數(shù)據采集系統(tǒng)；數(shù)據采集系統(tǒng)得到待測物內的溫度，傳輸至計算機；計算機生成待測物內部的升溫曲線，計算機根據設定的功率控制器的功率，得到石英燈泡的升溫曲線，將待測物內部的升溫曲線與石英燈泡的升溫曲線進行對比，確定待測物的材料屬性。

2.如權利要求1所述的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱型殼體的外壁與散熱罩之間的橫向或縱向的距離大于5cm。

3.如權利要求1所述的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱型裝置的內壁上設置多排石英燈泡，每一排石英燈泡中，相鄰的兩個石英燈泡的中心距離不小于石英燈泡直徑的兩倍；相鄰的兩排石英燈泡的中心距離不小于石英燈泡直徑的兩倍。

4.如權利要求1所述的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電機驅動系統(tǒng)包括依次相連接的驅動電路、電機和減速器；其中，所述驅動電路驅動電機按照設定的轉速旋轉；所述電機按照驅動電路設定的轉速進行勻速的旋轉；所述電機連接至減速器，所述減速器通過聯(lián)軸器固定在圓柱型裝置的底部。

5.如權利要求4所述的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電機驅動系統(tǒng)的驅動電路的轉速控制在0.1m/s～1.0m/s之間。

6.如權利要求1所述的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，在圓柱型裝置的底部設置有電極驅動固定口，通過聯(lián)軸器與電機驅動系統(tǒng)連接。

7.如權利要求1所述的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)，其特征在于，在圓柱型裝置的底部還設置有通孔，石英燈泡連接功率控制器的導線，通過通孔引出。

8.一種可調速均勻加熱的石英燈溫度測試加熱系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

1)計算機設定功率控制器的功率以及電機驅動系統(tǒng)的轉速；

2)功率控制器控制石英燈泡的加熱溫度；

3)在加熱的同時，計算機控制電機驅動系統(tǒng)，通過聯(lián)軸器帶動圓柱型裝置繞著軸線按照設定的轉速轉動，從而石英燈泡對待測物均勻加熱；

4)溫度傳感器采集待測物內的溫度，并傳輸至數(shù)據采集系統(tǒng)；

5)數(shù)據采集系統(tǒng)得到待測物內的溫度，傳輸至計算機；

6)計算機生成待測物內部的升溫曲線；

7)計算機根據設定的功率控制器的功率，得到石英燈泡的升溫曲線；

8)計算機將待測物內部的升溫曲線與石英燈泡的升溫曲線進行對比，確定待測物的材料屬性。

9.如權利要求8所述的控制方法，其特征在于，在步驟3)中，電機驅動系統(tǒng)的轉速控制在0.1m/s～1.0m/s之間。