一种高精度碳硅仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高精度碳硅仪，其特征在于：其包括外壳、主板、显示屏、校准电位器和开关电源；主板和开关电源均设于外壳内部，显示屏嵌设于外壳侧壁，校准电位器的调节端穿出外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，显示屏和校准电位器均电连接于主板，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；主板包括主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和电压转换模块，热电偶信号调理模块输入端外接热电偶获取热电偶信号，热电偶信号调理模块输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于显示屏和主控模块。本实用新型专利技术检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度碳硅仪
本技术涉及一种高精度碳硅仪。
技术介绍
铁水质量的碳硅热分析技术源于金属学中的相图理论，在发达国家早已广泛用于炉前铁水的检测和控制，是先进铸造技术中不可缺少的检测手段，在高质量铸件的生产中发挥着重要的作用；现有的碳硅仪通常用热电偶采集数据，并通过数码管进行检测结果显示；现有的碳硅仪检测精度较低。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种高精度碳硅仪，检测精度高。为解决以上技术问题，本技术的技术方案为：高精度碳硅仪，包括外壳、主板、显示屏、校准电位器和开关电源；其中，所述主板和开关电源均设于外壳内部，显示屏嵌设于外壳侧壁，校准电位器的调节端穿出外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，显示屏和校准电位器均电连接于主板，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；其中，所述主板包括主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和电压转换模块，热电偶信号调理模块输入端外接热电偶获取热电偶信号，热电偶信号调理模块输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于显示屏和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源，电压转换模块输出端连接于主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和显示屏的电源端。按以上方案，所述热电偶信号调理模块采用的是24位模数转换器，型号为ADS1220；此器件能够以高达2000次/秒采样数据速率执行转换，并且能够在单周期内稳定；低功耗、低噪声，采样率最高能到2KHz，具有50Hz和60Hz的工频噪声同步抑制功能，提高检测精度，转换速率快。按以上方案，所述校准电位器采用的是WXD3-13-2W电位器，校准电位器用于在热电偶置入铁水前进行检测精度校准，用于根据标准温度校准仪器的测量准确性，为后续准确测量提供基础。优选的，所述校准电位器包括第一电位器和第二电位器，第一电位器用于校准环境温度，校准过程为：若室温温度为30度，温度传感器测得的温度为26至28度，则调节第一电位器使显示屏上的温度和室温一致；第二电位器用于校准熔融金属温度，调节过程为：准备一无需校准的测温仪和待校准的碳硅仪同时插入熔融金属中测温，若无需校准的测温仪测得温度为1000度，待校准的测温仪测得的温度为980度，则调节第二电位器，使待校准碳硅仪的显示屏上的温度与无需校准测温仪测得的温度一致，可重复多次此操作，校准完成。按以上方案，所述碳硅仪还包括电连接于主控模块调节测温范围的拨码开关，拨码开关上不同的键对应不同的测温范围，适用不同的高温熔融金属，针对不同的熔融金属，选择合适的测温范围，提高检测精度。按以上方案，所述显示屏采用的是广州大彩光电科技有限公司生产的F系列7寸串口屏，型号为DC80480F070；该串口屏内嵌嵌入式实时操作系统，连续24*365h小时不断电均能可靠工作，无垃圾冗余文件。按以上方案，所述开关电源采用的是鸿海科技公司生产的AC-DC开关电源，型号为JMD30-12；开关电源用于将220V交流电转换为12V直流电压，正负不超过0.5V，精确度高，稳定性好。按以上方案，所述主控模块采用的是STC12C5A60-PLCC44单片机，该型号单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的特点，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍；内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，可用于强干扰场合，提高检测精度。按以上方案，所述信号匹配模块采用MAX232芯片进行232电平转换实现主控模块和显示屏的串行通信，低功耗高性能。按以上方案，所述碳硅仪还包括设于外壳侧壁且电连接于主控模块的第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，热电偶连接正常且未检测铁水时，第一指示灯亮；热电偶置入铁水进行检测时，第二指示灯亮；热电偶检测完成取得数据时，第三指示灯亮；第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯工作时为不同颜色起标识作用，方便操作人员直观地看到检测进程。本技术具有如下有益效果：本技术采用热电偶信号调理模块对热电偶采集的数据进行信号调理及模数转换，低功耗、抑制噪声，提高检测精度；校准电位器用于在热电偶置入铁水前进行检测精度校准，用于根据标准温度校准仪器的测量准确性，为后续准确测量提供基础；本技术将热电偶信号通过热电偶信号调理模块进行调理后并通过主控模块分析后输出，通过信号匹配模块进行显示屏和主控模块之间信号的调理和通信，信息传输匹配度高；本技术信号处理速度快，检测精度高。附图说明图1为本技术实施例整体结构框图；图2为本技术实施例整体外观结构示意图；图3为本实施例中主控模块的电路原理图；图4为本实施例中热电偶信号调理模块的电路连接原理图；图5为本实施例中校准电位器的电路连接原理图；图6为本实施例中信号匹配模块的电路原理图；图7为本实施例中拨码开关的电路连接原理图。附图标记：1、外壳；2、主板；3、显示屏；4、开关电源；5、校准电位器；6、第一指示灯；7、第二指示灯；8、第三指示灯；9、电源接口；10、热电偶接口；11、拨码开关。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。请参考图1至图7，本技术为一种高精度碳硅仪，其包括外壳1、主板2、显示屏3、校准电位器5和开关电源4；其中，所述主板2和开关电源4均设于外壳1内部，显示屏3嵌设于外壳1侧壁，校准电位器5的调节端穿出外壳1侧壁；主板2输入端外接热电偶，显示屏3和校准电位器5均电连接于主板2，开关电源4输入端外接交流电，输出端连接于主板2电源端；其中，主板2包括主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和电压转换模块，热电偶信号调理模块输入端外接热电偶获取热电偶信号，热电偶信号调理模块输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于显示屏3和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源4，电压转换模块输出端连接于主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和显示屏3的电源端。外壳1侧壁设置有用于外接交流电的电源接口9和用于外接热电偶的热电偶接口10，电源接口9连接于开关电源4的输入端用于输入220V交流电，热电偶接口10连接于主板2中热电偶信号调理模块的输入端用于将检测的热电偶信号输入至主板2。开关电源4用于将220V交流电转换为12V直流电压，开关电源4采用的是鸿海科技公司生产的AC-DC开关电源4，型号为JMD30-12。电压转换模块包括用于给主控模块、热电偶信号调理模块和信号匹配模块提供工作电压的第一电压转换单元和用于给显示屏3提供工作电压的第二电压转换单元；第一电压转换单元和第二电压转换单元的输入端均连接于开关电源4输出端，本实施例中，第一电压转换单元通过LM2596可调型降压器将12V直流电转换为+5V直流电，通过AMS1117-3.3V线性稳压器将12V直流电转换为+3.3V直流电，通过LMC7660小功率极性反转电源转换器将+5V直流电转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度碳硅仪，其特征在于：包括外壳、主板、显示屏、校准电位器和开关电源；其中，所述主板和开关电源均设于外壳内部，显示屏嵌设于外壳侧壁，校准电位器的调节端穿出外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，显示屏和校准电位器均电连接于主板，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；/n其中，所述主板包括主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和电压转换模块，热电偶信号调理模块输入端外接热电偶获取热电偶信号，热电偶信号调理模块输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于显示屏和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源，电压转换模块输出端连接于主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和显示屏的电源端。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度碳硅仪，其特征在于：包括外壳、主板、显示屏、校准电位器和开关电源；其中，所述主板和开关电源均设于外壳内部，显示屏嵌设于外壳侧壁，校准电位器的调节端穿出外壳侧壁；主板输入端外接热电偶，显示屏和校准电位器均电连接于主板，开关电源输入端外接交流电，输出端连接于主板电源端；
其中，所述主板包括主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和电压转换模块，热电偶信号调理模块输入端外接热电偶获取热电偶信号，热电偶信号调理模块输出端连接于主控模块输入端，信号匹配模块电连接于显示屏和主控模块，电压转换模块输入端连接于开关电源，电压转换模块输出端连接于主控模块、热电偶信号调理模块、信号匹配模块和显示屏的电源端。


2.根据权利要求1所述的高精度碳硅仪，其特征在于：所述热电偶信号调理模块采用的是24位模数转换器，型号为ADS1220。


3.根据权利要求1所述的高精度碳硅仪，其特征在于：所述校准电位器采用的是WXD3-13-2W电位器。


4.根据权利要求1所述的高精度碳硅仪，其特征在于：所述碳硅仪还包括电连接于主控模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴月华，黄雁飞，邢文楷，
申请(专利权)人：南京奥科分析仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32