低成本鑄造熱分析系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究.pdf

1、熱分析法是利用冷卻曲線記錄金屬在凝固過(guò)程中相變效應(yīng)的一種能量分析方法。運(yùn)用熱分析法評(píng)價(jià)金屬熔體的質(zhì)量，具有簡(jiǎn)便，快速，準(zhǔn)確的特點(diǎn)，對(duì)提高鑄件的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本有著重要的意義。但目前使用的熱分析儀及取樣器售價(jià)相對(duì)較高，阻礙了熱分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用。本文開(kāi)發(fā)了一種模塊化、多通道、高精度的熱分析系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了制作簡(jiǎn)單、成本低廉的新型熱分析取樣器，有效的降低了熱分析設(shè)備采購(gòu)和測(cè)試的成本。
　　設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償模塊和信號(hào)放大模塊，選擇精度高、抗

2、干擾能力強(qiáng)的信號(hào)采集模塊。以visual basic6.0集成軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為工具編寫(xiě)了熱分析測(cè)試軟件;實(shí)現(xiàn)了多通道數(shù)據(jù)的同步高速采集，采集過(guò)程可以通過(guò)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控;采用算術(shù)平均中位值法濾波，降低了環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程的干擾;用分段最小二乘線性擬合法將熱電偶分度表轉(zhuǎn)換為分段函數(shù)，使熱電勢(shì)與溫度之間的轉(zhuǎn)化速度和精度得到提高;采用人工識(shí)別和數(shù)學(xué)模型識(shí)別兩種方式識(shí)別特征值，兩者互為補(bǔ)充，提高了識(shí)別精度。分析了影響系統(tǒng)精度的因素，并通過(guò)對(duì)工業(yè)純鋁進(jìn)

3、行熱分析試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)的重復(fù)性和識(shí)別精度。結(jié)果表明系統(tǒng)具有較高的測(cè)量重復(fù)性和較強(qiáng)的抗干擾能力。
　　本文設(shè)計(jì)了一種復(fù)合型熱分析取樣器，由內(nèi)襯和外套組成。內(nèi)襯由干型粘土砂制成，屬于一次性消耗品，可通過(guò)專門的模具由使用者自己制作;外套由45號(hào)鋼制成，可以重復(fù)使用。通過(guò)對(duì)冷卻曲線進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，并對(duì)不同幾何尺寸的取樣器逐一進(jìn)行測(cè)試，選出了最符合使用要求的幾何尺寸。與樹(shù)脂砂、陶瓷、石墨和金屬材質(zhì)的取樣器相比，復(fù)合型取樣器既保留了導(dǎo)熱率低，