基于LabVIEW的快速热分析仪数据采集系统的研究.pdfVIP

第33卷第5期 武汉工程大学学报 V01．33No．5 J． WuhanInst．Tech． 2011 2011年05月 May 文章编号：1674—2869(2011)05—0094—03 夏志全，吴和保。，龙玉阳，阳文才 (武汉工程大学机电工程学院，湖北武汉430074) 摘要：通过热分析仪以热分析法的基本原理测定铁液凝固冷却过程中的温度变化曲线，依据铁液凝固温度、 过冷度等特征参数来分析铁液的碳、硅和碳硅当量的含量，以达到分析液态金属凝固性能的目的．建立液态金 属凝固温度曲线变化的数学物理模型，分析快速热分析原理，并在此基础上，设计了温度数据采集电路和基于 LabVIEW的虚拟系统，从而构筑液态金属快速分析系统． 关键词：热分析法；热分析仪；数据采集；虚拟仪器；LabVIEW 中图分类号：TP274+．2文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1674—2869．2011．05．024 征的基础上，重点研究并设计基于LabVIEW的温 0 引 言 度数据采集系统的基本构架和数据采集电路，为铁 获得优质的铁液是铸造生产过程中重要前提 液炉前快速分析仪的研究开发奠定基础． 条件之一，特别是在一些高强度铸铁材料(如球墨 1快速热分析仪数学物理模型的研究 铸铁、蠕墨铸铁)生产过程中，加强铁液质量的检 测就显得尤为重要．近年来，随着机械零件对强度 炉前快速热分析系统通过测定铁液凝固过程 性能要求的不断提高，一些新型铸铁材料的研制 中的初晶温度T。和共晶温度T。，在生产企业现 与应用受到了广泛的重视，其中以高强度球墨铸 场进行实验，获得大量数据基础上建立数学物理 铁和蠕墨铸铁发展速度尤为迅速．高强度球墨铸 模型，并通过计算机的数值计算检测铁液的化学 铁和蠕墨铸铁生产的关键技术是炉前的球化处理 成分和相关质量技术参数，常用的化学成分的经 和蠕化处理工艺，而对这些炉前处理影响最大的 验数学关系式如下[2]： 因素是铁液的质量．因此，如何实现对炉前铁液的 W(C％)=2．428—0．00655TL+0．00788TE 快速检测成为高强度铸铁材料生产的关键技术． W(Si％)=68．64967一O．060 07TE 为了加强铁液质量控制，国内外在铁液炉前快 同时，根据共晶过冷度△T作为另一特征参数 速检测方面做了大量的研究，特别是西方工业发达 来求铸铁的力学性能．利用丁L和△T实现铸铁力 国家将计算机技术应用于铁液质量热分析法检测， 学性能测定的模型为[3]： 0△T一1054．46 通过设计新型智能化测试仪实现了对铁液性能的快 S。=1．573OR一21．952 速、准确的测定，很好地保证了铸件的产品质 巩=1．180 0AT一1167．9370 0TL+2．394 量[1-3]．在国内。炉前快速分析仪的研发相对较少， HB=4．524 0AT一3328．8