專利名稱：由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電阻加熱器熱工測(cè)試裝置，尤其涉及一種用數(shù)據(jù)采集器控制的電阻加熱器熱工測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)用數(shù)據(jù)采集器控制的電阻加熱器熱工測(cè)試裝置中，常常計(jì)算機(jī)內(nèi)置一個(gè)DAC板卡，用于輸出模擬電壓控制信號(hào)來控制外控電源，和內(nèi)置一個(gè)GPIB板卡，用于控制數(shù)據(jù)采集器，如附圖1所示。DAC板卡容易損壞，調(diào)換計(jì)算機(jī)則須重新安置DAC板卡和 GPIB板卡。這種裝置可移動(dòng)性差，并且由于現(xiàn)在筆記本電腦的普及，這種缺陷越來越明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計(jì)出一種新型的電阻加熱器熱工測(cè)試裝置， 使得測(cè)試裝置可以使用多種計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，而且移動(dòng)方便。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置，包括數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)采集器板卡、外控電源、電阻加熱器、溫度和熱流傳感器，所述數(shù)據(jù)采集器板卡插入數(shù)據(jù)采集器內(nèi)，所述外控電源與所述數(shù)據(jù)采集器板卡、所述電阻加熱器連接，所述數(shù)據(jù)采集器板卡與所述溫度和熱流傳感器連接，所述數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線將采集的信號(hào)輸出。作為可選方案，所述數(shù)據(jù)采集器采用吉士利2700數(shù)據(jù)采集器。作為可選方案，所述數(shù)據(jù)采集器板卡中采用7706數(shù)據(jù)采集卡。作為可選方案，上述外控電源為模擬控制或者數(shù)字控制。作為可選方案，上述述輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)線采用USB-GPIB線或LAN線。本實(shí)用新型的有益效果在于可以進(jìn)行多種熱工測(cè)試，使用和維護(hù)方便，設(shè)備和運(yùn)行成本低，并且由于外控電源通過數(shù)據(jù)采集器板卡控制，只經(jīng)過計(jì)算機(jī)的一個(gè)接口，使得控制系統(tǒng)簡單，并可用于筆記本電腦，便于測(cè)試裝置的移動(dòng)。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試裝置的示意圖；圖2為本實(shí)用新型測(cè)試裝置的示意圖；圖3為本實(shí)用新型中當(dāng)實(shí)際測(cè)試裝置的示意圖；圖4為本實(shí)用新型中計(jì)算機(jī)上軟件流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖2所示，熱工測(cè)試裝置包括數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)采集器板卡、外控電源、電阻加熱器和熱流計(jì)。溫度傳感器置于熱流計(jì)內(nèi)合為一體或與熱流計(jì)分離。數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)
3連接。數(shù)據(jù)采集器板卡與外控電源、熱流計(jì)熱流測(cè)試線和溫度測(cè)試線連接。外控電源與電阻加熱器連接。數(shù)據(jù)采集器可以有多個(gè)溫度和熱流輸入口，可以有多個(gè)控制外控電源的輸出口，外控電源可以有多個(gè)控制電阻加熱器的輸出口。如圖3所示的外控電源是模擬控制或數(shù)字控制，其具體取決于數(shù)據(jù)采集器板卡上的輸出信號(hào)是數(shù)字或模擬的。外控電源(數(shù)字或模擬控制)可參照采用大華儀器。數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)的連接采用USB接口(視數(shù)據(jù)采集器接口類型不同，可采用LAN等接口)。熱流傳感器(熱流計(jì))的計(jì)量面積根據(jù)測(cè)試情況決定，通常使用計(jì)量面積小于熱流計(jì)總面積并且計(jì)量范圍設(shè)置在熱流計(jì)中心位置的熱流計(jì)。數(shù)據(jù)采集器板卡輸入通道數(shù)量根據(jù)采集溫度和熱流個(gè)數(shù)決定。外控電源輸出通道數(shù)量根據(jù)測(cè)試時(shí)所要加熱表面數(shù)量情況決定。本實(shí)用新型適合同時(shí)對(duì)試件單側(cè)或兩側(cè)或多側(cè)測(cè)試，可以進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)、熱容量、蓄熱系數(shù)等材料熱物理性能的測(cè)試。本實(shí)用新型也可以單獨(dú)測(cè)試溫度或單獨(dú)測(cè)試熱流。該測(cè)試裝置便于移動(dòng)，用于室內(nèi)測(cè)試，也可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。本實(shí)用新型可進(jìn)行多種測(cè)試類型(1)可以按測(cè)試溫度以簡諧波(正弦、余弦)、鋸齒形、恒溫及其他波形溫度設(shè)定進(jìn)行測(cè)試；(2)也可以按功率控制信號(hào)即電源輸出功率以設(shè)定的波形(包括隨機(jī)信號(hào))進(jìn)行測(cè)試。溫度設(shè)上下限即最大和最小值或最大值范圍和最小值范圍。如圖3所示在此測(cè)試裝置中可采用現(xiàn)有設(shè)備如吉時(shí)利(Keithley) 2700采集主機(jī)和吉時(shí)利7706數(shù)據(jù)采集卡(卡上有控制可用于外控電源的數(shù)字或模擬控制信號(hào)輸出口)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的測(cè)試裝置中，計(jì)算機(jī)將顯示出所測(cè)的功率控制值、溫度設(shè)定上下限即最大和最小值或最大值范圍以及最小值范圍和即時(shí)溫度、熱流、所測(cè)熱物理性能、采樣值等測(cè)試數(shù)據(jù)和變化曲線。其具體軟件流程如圖4所示(1)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)中的程序，初始數(shù)據(jù)設(shè)定，賦值電源控制初始值；(2)計(jì)算機(jī)將信號(hào)發(fā)給數(shù)據(jù)采集器，通過數(shù)據(jù)采集器板卡對(duì)溫度和熱流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；(3)計(jì)算機(jī)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示，并判斷設(shè)定試驗(yàn)的時(shí)間是否到達(dá)；(4)如果時(shí)間到達(dá)則將電源控制值置零，然后打印試驗(yàn)報(bào)告，流程結(jié)束；(5)如果在步驟(3)中判斷的時(shí)間未到達(dá)，則判斷是否進(jìn)行電源功率控制信號(hào)試驗(yàn)，如果沒有進(jìn)行功率控制信號(hào)試驗(yàn)，則判斷溫度值與其預(yù)設(shè)值是否相符，如果相符則返回步驟(2)，如果不符合，則對(duì)電源控制值進(jìn)行修正，然后重新對(duì)電源控制值進(jìn)行賦值，然后返回步驟(2)；(6)在步驟(5)中，判斷結(jié)果為正在進(jìn)行電源功率控制信號(hào)試驗(yàn)，則判斷是否超過溫度上下限，如果超過，則對(duì)電源控制值上下限進(jìn)行修正后對(duì)電源控制值進(jìn)行賦值，然后返回步驟(2);如果沒有超過溫度上下限則對(duì)電源控制值進(jìn)行重新賦值，然后返回步驟(2)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置，包括數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)采集器板卡、外控電源、電阻加熱器、溫度和熱流傳感器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器板卡插入數(shù)據(jù)采集器內(nèi)，所述外控電源與所述數(shù)據(jù)采集器板卡、所述電阻加熱器連接，所述數(shù)據(jù)采集器板卡與所述溫度和熱流傳感器連接，所述數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線將采集的信號(hào)輸出O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置， 其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器采用吉士利2700數(shù)據(jù)采集器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置， 其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器板卡中采用7706數(shù)據(jù)采集卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3任意一項(xiàng)所述的由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置，其特征在于，所述外控電源采用模擬控制或者數(shù)字控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣3任意一項(xiàng)所述的由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置，其特征在于，所述輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)線采用USB-GPIB線或LAN線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種由數(shù)據(jù)采集器板卡外控電源和加熱器組成的熱工測(cè)試裝置，通過將數(shù)據(jù)采集器板卡插入數(shù)據(jù)采集器內(nèi)，外控電源與所述數(shù)據(jù)采集器板卡、電阻加熱器連接，所述數(shù)據(jù)采集器板卡與溫度和熱流傳感器連接，所述數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線將采集的信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)了該裝置可以進(jìn)行多種熱工測(cè)試，使用和維護(hù)方便，設(shè)備和運(yùn)行成本低，并且由于外控電源通過數(shù)據(jù)采集器板卡控制，只經(jīng)過計(jì)算機(jī)的一個(gè)接口，使得控制系統(tǒng)簡單，并可用于筆記本電腦，便于測(cè)試裝置的移動(dòng)。
文檔編號(hào)G01N25/20GK202075252SQ20112012813
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者沈吉寶 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院