基于虚拟仪器的淬火介质冷却特性测试系统设计

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1、摘要本课题为淬火介质测试系统的设计与开发，侧重于应用虚拟仪器技术开发淬火介质冷却特性测试系统。基于测试技术正日益朝着快速、自动化、智能化、集成化方向发展，我们根据淬火介质冷却性能测定的IFHT标准——热电偶探头法，提出了一整套基于NIPCIM．Series多功能数据采集卡和图形化编程语言LabVIEW的虚拟仪器测试系统构建方案：结合系统的测试硬件，采用模块化编程思想，将系统划分为若干独立的功能模块，每个功能由一个模块完成，然后由主控模块(面板)调用各个模块，设计了淬火介质冷却特性测试系统。在硬件设计上，采用两通道数据采集分别采集试样中心温度

2、和环境温度，实现K型热电偶动态冷端补偿；同时通过自行设计具有信号线性放大、有效消除干扰功能的信号调理电路获得准确、稳定的电压信号。在软件设计上，在图形化编程环境LabVIEW平台上开发，采用功能模块化设计，实现数据采集、预处理、标度转换、数据处理、结果实时显示和保存，软件系统部分界面友好、操作简单方便。同时，对热电偶电压信号从软件数字滤波上消除干扰。运用该淬火介质冷却性能测试设备作为数据采集硬件和在计算机卜开发出以Windows系统为运行环境的数据采集分析处理软件系统，联机运行即形成了以计算机信号采集和分析处理为核心的淬火介质冷却性能测试系

3、统。盐淬实验结果表明：该系统分析处理出的试样中心温度、冷却速率在评定淬火介质的冷却性能上更快速准确、实时性更强；实验结果具有很好的重复性，系统可适用于多种不同淬火介质冷却特性的测试。关键词：虚拟仪器，冷却特性，两通道数据采集，去除干扰，信号调理电路ABSTRACTTheprojectisfocusedondesignanddevelopmentoftestingsystemforquenchingmedia，particularlybuildinganapplicabletestingsystemwithVirtualInstrument．

4、Withthedevelopmentoftestingtechnologytobemuchfaster,moreautomotive，moreintelligentandmoreintegrated，wesetupacompletesetofarchitecturewithPCIM-SeriesDataAcquisitioncardandaGUIdevelopmentplatformLabVIEW，toimplementthesystem，accordingthestandardIFHT--THERMOCOUPLEPROBE．Namely,

5、modularizationinprogrammingisusedtodividethesystemintoseveralindividualfunctionblocksandeachfunctionisimplementedbyablock．Themasterblock(interfacepanel)COntrolstheotherblocks．Thetestingsystem，combinedwiththemodularizationinprogrammingandCOrrespondinghardware，isdesigned．Onh

6、ardwaredesign，boththequenchingmedia'scoolingcharacteristicsandtheambienttemperatureareacquiredtoactualizedynamiccoldjuncdoncompensation(aC)forK-typethermocoupte．Besides，asignalconditioningcircuitisdesignedtolinearlyamplifyanddenoisethesignaltoacquireallexactandreliablevolt

7、agesignal．Onsoftwaredesign，manyfunctions，suchasdataacquisition，datapre—process，scaleconversion，dataprocess，displayandstorage，arerealizedbytheen舀neeringGUIsoftware，withmodularizationinprogramming．Theinterfaceisuser-friendlyanditsmanipulationisveryeasy．Additionally,digitalfi

8、lterofLabVIEWisusedtodenoisevoltagefromK-typethermocouple．Thedataacquisitionhardware，incl