专利名称：用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的判断方法
技术领域：
本发明涉及到一种用动态温度信号检测热电偶安装质量的判断技术，属于温度测量领域。
背景技术：
在工业生产领域，如连续铸造，为了获取铸造过程的温度信息，预先将铸型外侧壁上加工多个热电偶安装孔眼，然后，再将热电偶插入各个孔眼内，并紧固在其中，在浇铸的过程中，同时采集温度信号，对事故和质量进行自动监控。如果孔内存在油污、偶丝断裂、或者热电偶紧固在孔内的装置发生故障，就会造成热电偶采集的温度不准确，产生误报警，严重干扰生产过程的顺利进行。因而，在热电偶离线安装到铸型上以后，还需要对其安装质量进行检测，以便对安装不合格的热电偶的安装进行修正，然后才能开始进行工业浇注。
目前已知的用来检测安装质量的方法，有水蒸气加热、气焊枪加热等，这类方法是利用水蒸气对铸型整体加热或气焊火焰局部烧烤，热电偶对温度的反应将被数据采集系统捕获，通过热电偶对温度的反应情况，来判断热电偶的安装质量。这些方法，只能将那些偶丝断裂的热电偶检查出来，因为在水蒸气或气焊枪加热过程中，断偶不会对温度的变化作出任何的反应。
这些方法的缺点是，不能判断出由于油污、焊点等原因而导致偶头部分偏离所要求的安装位置的那些热电偶，这是因为，水蒸气整体加热铸型的方法，很难保证铸型整体温度均匀，对于热电偶检测出的温度差异是由于安装不好，还是铸型温度不均匀造成，难于作出判断。对于气焊火焰烘烤加热，由于热源的热量难于恒定控制，同样会产生类似的问题。
发明内容
本发明的目的和任务是要克服现有技术存在有1)加热的温度不能准确控制；2)整个过程难以保证加热温度的一致性；3)不能判断所采集温度的准确性的不足，并提供一种温度准确可控的局部可调功率电加热器，和对热电偶安装质量判断准确的用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的判断方法，特提出本发明的技术解决方案。
本发明的基本构思是，设计一个功率稳定可控的局部可调功率电加热器，确保每次检测时铸型的加热环境一致；用计算机、放大板、数据采集卡和热电偶组成温度采集系统；采集铸型的温度，通过制定“控制温度带”来判断热电偶的安装质量。
本发明所提出的用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的判断方法，包括将多支热电偶[8]分别插入铸型[6]外侧壁上已清理干净的各热电偶安装孔[7]中并紧固、铸型壁局部加热、采集温度和安装质量的判断准则，其特征在于在多个热电偶[8]的安装中，其中，应预先设定二支热电偶[8]的安装条件其一支是热电偶的端点应与热电偶安装孔[7]的底边紧密接触，其另一支热电偶的端点应与热电偶安装孔[7]的底边相距1-2mm的距离，以用于在其该两条升温曲线上制作安装质量的“控制温度带”[37]，而其余的各热电偶[8]则是按常规方法随机装于各热电偶安装孔[7]中，检测时，被检测的热电偶[8]应将其补偿导线[9]和放大板[12]、数据采集卡[15]相连，以将温度信号送入计算机[14]，记录和显示温度数据，并作出升温曲线，如此，各热电偶[8]的检测分别逐一进行，通过各热电偶测得的升温曲线与“控制温度带”[37]进行安装质量判断；铸型[6]壁的局部加热，是采用其加热端面[16]与铸型内壁形状相适应的平面或弧面结构的局部可调功率电加热器[3]，并在该局部可调功率电加热器的加热端面[16]的上侧，设有与数字温度仪[5]相连接的数字温度仪感应头[4]；用计算机离线检测热电偶安装质量的步骤是第一步，用预先设定的二支热电偶建立升温曲线上控制线和下控制线将所设定的其端点与热电偶安装孔[7]底边紧密接触的热电偶补偿导线[9]，与放大板[12]和数据采集卡[15]连接，接通计算机[14]，然后，将局部可调功率电加热器[3]电源打开，当其设在加热端面[16]上侧的数字温度仪感应头[4]，通过数字温度仪[5]显示温度为420℃时，再将其加热端面[16]紧靠到铸型[6]内侧壁上，并应使局部可调功率电加热器[3]的中轴线与该热电偶安装孔[7]的中轴线相重合，加热15分钟，其温度信息是通过与放大板和数据采集卡相连的热电偶[8]采集并输送到计算机内记录、显示并绘制出升温曲线，以用于制作判断安装质量的“控制温度带”[37]的上控制线[36]，之后，再将另一支所设定的其端点与热电偶安装孔[7]底面相距1-2mm距离的热电偶补偿导线[9]，与放大板[12]和数据采集卡[15]连接，接通计算机[14]，然后，将局部可调功率电加热器[3]电源打开，当其数字温度仪显示温度为420℃时，再将其加热端面[16]紧靠到铸型[6]的内侧壁上，并使局部可调功率电加热器[3]的中轴线与该热电偶安装孔[7]的中轴线相重合，加热15分钟，其温度信息是通过与放大板和数据采集卡相连的热电偶[8]采集并输送到计算机[14]内记录、显示并绘制出升温曲线，以用于制作判断安装质量的“控制温度带”[37]的下控制线[38]；第二步，确立判断安装质量的“控制温度带”升温曲线其上控制线[36]与下控制线[38]由计算机绘制在同一坐标系内，并在该升温曲线上截取加热4分钟到15分钟的时间段，由温度和时间所构成的区间，即称之为“控制温度带”[37]，并作为判断安装质量的准则；第三步，用“控制温度带”作为判据，逐一检测其余各热电偶的安装质量将安装在铸型[6]上的各热电偶[8]，分别用第一步的方法，制作出各自的升温曲线，并逐一的通过上述第二步由计算机控制作出的“控制温度带”的判断准则，计算机将随时显示出每个热电偶的安装质量状态，其升温曲线是否进入“控制温度带”[37]区间，对照后判断出，其升温曲线进入该区间的则认定为热电偶[8]安装质量为合格，并显示；没有进入该区间的则认定其热电偶安装质量为不合格，并发出随机重新安装的指令。
本发明的进一步特征在于局部可调功率电加热器[3]的圆杯状套体[19]，是由铜或钢材制作，而其圆筒状的加热芯外套筒和内套筒[20、21]，则是由陶瓷材料制作。
本发明所提出的用“控制温度带”[37]判断热电偶的安装质量，其“控制温度带”的决定因素有两方面。
其一是时间上选取从4分钟到15分钟。
在局部可调功率电加热器给铸型加热的前4分钟里面，铸型刚开始升温且热电偶对温度的反应有滞后效应，各热电偶的升温曲线比较靠近，不易从温度上来判断热电偶的安装质量。而4分钟后，温度梯度拉大了，安装质量的好坏能通过温度很好的反应出来。所以升温曲线的截取选择从第4分钟开始。考虑到检测时的速度要快，故选择只加热15分钟，因为15分钟后的升温已稳定下来，不必用再长的时间，这既能保证准确的判断出安装质量不合格的热电偶，又能保证检测快速完成。
其二是上控制线[36]和下控制线[38]。
上控制线是热电偶的偶头与铸型上热电偶安装孔的孔底紧密接触时所获得的升温曲线，这时热电偶所采集的温度是最准确的。从检测将要花费的时间和检测的效果(即能否有效的找出安装质量不合格的热电偶)来考虑，下控制线是热电偶的偶头距离孔底1-2mm时的温度曲线。当偶头距孔底的距离大于2mm时，温度的误差将大到足以影响基于温度数据的在线计算机控制系统的正常运行，所以距离应控制在2mm内。当铸型内的温度梯度小时，可选择距离为2mm。当偶头距孔底的距离小于1mm时，上控制线和下控制线靠得很近，这时将会有大量的热电偶的温度曲线位于“控制温度带”之外，从而被判断为安装不合格，这大大增加了检测所要花费的时间，所以将偶头距安装孔的孔底的距离设定为大于等于1mm。当铸型的温度梯度较大时，可选择距离为1mm。
局部可调功率电加热器的温度用安装在加热端面上侧的数字温度仪来进行监控。每次给铸型加热都是在数字温度仪显示同一温度时开始，保证了每次加热时铸型的受热环境都一样，只有这样，各热电偶的升温曲线才能与“控制温度带”进行比较。局部可调功率电加热器的功率可由电压来控制。
当数字温度仪显示到420℃时，加热端面的温度将在400℃左右，这个温度适合对铸型进行加热。因为铸型的温度越高，安装质量不同的热电偶的温度差异越明显，当加热端面在400℃时，给铸型提供的热流将足够大，各不同安装质量的热电偶在有限的时间15分钟内，受热时对温度反应的差异通过计算机能够判断出来。
温度数据的采集、控制温度带的绘制、升温的显示、安装质量的判断都由计算机里面的程序来完成。
对于加热端面[16]为弧形面结构的局部可调功率电加热器[3]，其加热端面[16]为与铸型内侧壁的弧形面相吻合的弧形面，具体的是在其加热端面[16]的竖直方向是直线，与铸型内壁竖直方向相吻合，而水平方向则是与铸型内侧壁的水平方向弧形面相吻合的弧形面，对于热端面为平面结构的各方向均与平面铸型内侧壁相吻合的平面。
本发明的主要优点是1)由于本发明采用了局部可调功率电加热器，热源稳定可控。2)每次检测时铸型的加热环境一致，采集到的温度信号准确具有可比性。3)采用计算机以“控制温度带”为判据，能够准确判断热电偶的安装质量，且简单易用，工作效率可提高40％。
本发明设计有7个附图。图1是用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的系统结构示意图，图2是本发明提出的一种加热端面为平面的局部可调功率电加热器的正视剖面结构示意图，图3是本发明提出的一种加热端面为弧面的局部可调功率电加热器的俯视剖面结构示意图，图4是多个热电偶安装在方形铸型上待测的半剖面正视结构示意图，图5是多个热电偶安装在圆形铸型上待测的半剖面正视结构示意图，图6是图4利用方形铸型浇注钢液前离线检测热电偶安装质量时所设定条件下的两只热电偶测得的升温曲线的上控制线、下控制线和“控制温度带”分布区间图，图7是在图6所制作的“控制温度带”的座标上，通过检测其余的多个热电偶升温曲线判断各自的安装质量示意图。
下面结合附图对本发明的细节作进一步的说明。
图1是用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的系统结构示意中显示，局部可调功率电加热器[3]通过导线[2]与电压调节器[1]连接起来，电压调节器通过调节电压来调节局部可调功率电加热器的功率，在局部可调功率电加热器的一端设有数字温度仪感应头[4]，数字温度仪感应头将感应到的温度信号传递给数字温度仪[5]，并显示，通过观察数字温度仪上所显示的温度就可以监控局部可调功率电加热器的温度了。热电偶[8]安装在铸型[6]的热电偶安装孔[7]中。采用局部可调功率电加热器给铸型加热。热电偶受热所产生的信号通过补偿导线[9]传入放大板[12]，补偿导线连接在放大板上的螺丝端子接线端[10]上，放大板将信号放大后，传给数据采集卡[15]，数据采集卡将电压信号变成数字信号后再传递给计算机[14]，计算机保存并显示温度，放大板的37芯D型接口[11]和数据采集卡的37芯D型接口[11]由37芯导线[13]连接，数据采集卡插在计算机内部的插槽上。
图2是本发明提出的一种加热端面为平面的局部可调功率电加热器的正视剖面结构示意中显示，局部可调功率电加热器由圆杯状套体[19]、位于型腔[25]中的圆筒状的加热芯外套筒和内套筒[20、21]及缠在圆杯状套体外面的耐火布[18]组成。加热芯放在型腔内，型腔的直径与加热芯的外径的公差不超过0.5mm，加热芯由加热芯外套筒[20]和加热芯内套筒[21]组成，两者都是圆柱中空状的瓷体结构，在加热芯内套筒的圆周上缠绕着电阻丝[22]，电阻丝通过加热芯内套筒上的电阻丝走线槽[24]，通到加热芯的外部和电压调节器相连。加热芯内套筒的内部是中空的，形成一个加热芯空心腔[23]，加热芯内套筒的一端有一个加热芯走线孔[29]，电阻丝从这里通到加热芯的外部。电阻丝通电发出的热量传导给加热芯内套筒和外套筒瓷体，瓷体将热量通过传导的方式、辐射的方式或者空气对流的方式传递给圆杯状套体[19]。在型腔[25]的出口处有内螺纹孔[17]，可以拧入紧固件[27]，以固定加热芯。紧固件的内部也呈中空，电阻丝从紧固件空心腔[28]走过。瓷珠[26]穿在电阻丝上防止短路和漏电。加热端面[16]是平面结构的，在加热端面上侧设有内螺纹孔，内螺纹孔中拧入数字温度仪感应头[4]，可以监测局部可调功率电加热器的温度，当与数字温度仪感应头相连的数字温度仪显示到一定的温度时，就将加热端面紧贴到铸型上加热。缠绕在紫铜体外围的耐火布[18]用以减少局部可调功率电加热器的热量损失。
图3是本发明提出的一种加热端面为弧面的局部可调功率电加热器的俯视剖面结构示意中显示，加热端面[16]是弧形，当铸型的侧壁呈弧形时，局部可调功率电加热器的加热端面也应该设计成与之相适应的弧面结构，加热端面为弧面的局部可调功率电加热器的正视剖面结构示意图，其加热端面[16]应显示为竖直的线，因为其加热端面竖直方向工作时是与铸型内侧壁竖直方向平行的，因此，它的正视剖面图完全同图2的结构，又因为其加热端面[16]的上侧面设有数字温度仪感应头，所以，其俯视剖面图上看不到该感应头，而在其正视剖面图上才能看到，故为了避免图的重复，在此略去了其正视剖面结构示意图。其它符号均同图2。
图4是多个热电偶安装在方形铸型上待测的半剖面正视结构示意中显示，用四块矩形铸型[6]板构成了一个结晶器，紫铜材质，浇注钢液，四个面的外侧均设有热电偶安装孔[7]。对安装在该结晶器上的热电偶[8]进行检测时，使用加热端面为平面的局部可调功率电加热器[3]，局部可调功率电加热器放在一个可移动和升降的支架的升降台[32]上，升降台表面呈一定的凹槽形，可以放稳局部可调功率电加热器，并且有一个弹簧[31]顶着局部可调功率电加热器，保证加热端面能够紧密接触到铸型[6]上。旋动升降轴[33]就可以使升降台上下运动。支撑架[34]下装有轮子，可以移动。检测时，局部可调功率电加热器[3]其加热端面应对着热电偶的端点位置，并保证其局部可调功率电加热器的轴线与安装孔轴心线重合，符号[9]为热电偶补偿导线。
图5是多个热电偶安装在圆形铸型上待测的半剖面正视结构示意中显示，该圆形铸型[6]上分布着热电偶安装孔[7]，孔内插有热电偶[8]，铸型为铬锰钢材质，桶状有底，浇铸铝锭，使用局部可调功率电加热器[3]进行检测时，加热端面应为弧面，且与圆形铸型的内弧面一致，其它符号同图4。
图6是图4利用方形铸型浇注钢液前离线检测热电偶安装质量时所设定条件下的两只热电偶测得的升温曲线的上控制线、下控制线和“控制温度带”分布区间中显示，横轴是时间，单位为分(min)，纵轴是温度，单位为摄氏度(℃)。在方形铸型上预先设定了两支热电偶，其中一支是热电偶的偶头与热电偶安装孔的底边紧密接触，这支热电偶得到的升温曲线是上控制线[36]，另一支是热电偶偶头与安装孔的底边相距1-2mm，这支热电偶得到的升温曲线是下控制线[38]。图中的两条点划线是表示4分钟和15分钟的时间界定线，两条时间界定线和上、下控制线[36、38]之间的温度区段是“控制温度带”[37]，即作为热电偶安装质量合格与否的判据区。
图7是在图6所制作的“控制温度带”的座标上，通过检测其余的多个热电偶升温曲线判断各自的安装质量示意图对按常规方法安装的各热电偶，在随机检测时，当某一热电偶的安装质量合格时，其所测得的升温曲线应位于“控制温度带”[37]内，用合格热电偶升温曲线[39]表示，当某一个热电偶的升温曲线没有通过“控制温度带”区，而是位于其外面时，则判断该热电偶的安装不合格，根据计算机指令应重新安装，用不合格热电偶升温曲线[40]表示。为了图面清晰，图中凡热电偶安装合格的都用合格热电偶升温曲线[39]表示，凡是安装不合格的都用不合格热电偶升温曲线[40]表示，其它合格的、不合格的热电偶升温曲线均未在图上一一标出，只用[39]和[40]作为象征性的代表，以表示合格与不合格的位置。图中的点划线表示时间界定线，其它符号同图6。
具体实施例方式
实施例1某炼钢厂生产中产生了漏钢事故，分析认为，热电偶安装到结晶器上以后，由于没有对热电偶的安装质量进行检测，使有些热电偶导致了预报系统输入了错误的温度数据，产生误报，造成事故的发生。所以，确定采用本发明技术进行热电偶安装质量的检测方法，确保热电偶采集到准确的温度数据，保证预报系统正常工作。其具体步骤如下第一步被检测物体状况的了解铸钢平均温度1540℃，钢液从铸型结晶器上部浇入，铸坯从下部拉出，结晶器由两块宽面和两块窄面组成，共四块铸型[6]板。被测物体结晶器的宽面尺寸为宽1780mm、高1200mm、厚30mm。窄面尺寸为宽150mm，高1200mm，厚30mm。材质为紫铜。铸型结晶器上一共安装有308支热电偶，热电偶安装孔的孔径4mm，深10mm。设计要求检测结晶器内部的温度。因为铸型的内壁为平面，所以局部可调功率电加热器的加热端面为与铸型内壁相适应的平面结构。
第二步建立热电偶离线安装质量的“控制温度带”将热电偶安装孔清理干净，再把一支设定的热电偶插入这个安装孔里，其偶头与孔底紧密接触，紧固热电偶，考虑到紫铜铸型的传热快，铸型内的温度梯度小一些，因此，将设定的另一支热电偶安装到清理干净的热电偶安装孔中时，其偶头距孔底的距离选择2mm，紧固热电偶，而其余的各热电偶则是按常规方法随机装于各热电偶安装孔中并固定。
将设定的偶头紧密接触孔底的那只热电偶的补偿导线，连接到放大板的螺丝端子接线端，放大板的37芯D型接口，接到插在计算机ISA插槽上的数据采集卡的37芯D型接口上。
这时将局部可调功率电加热器通电加热，当数字温度仪显示温度为420℃时，将局部可调功率电加热器的加热端面[16]通过支撑架[34]紧靠到铸型上，要求局部可调功率电加热器的中轴线与热电偶安装孔的中轴线重合。计算机采集温度的时间为15分钟，记录并显示升温曲线，得到上控制线[36]。
局部可调功率电加热器断电，从铸型上移开，将刚检测过所设定的那支热电偶的补偿导线从放大板上拆下，再将所设定的偶头与热电偶安装孔的孔底相距2mm的这支热电偶的补偿导线，连接到放大板的螺丝端子接线端，待该热电偶周围的铸型温度恢复到环境度时，把局部可调功率电加热器加热到420℃，再将其加热端面[16]紧靠到铸型上，并要求该热电偶所在的热电偶安装孔的中轴线和局部可调功率电加热器的中轴线重合。计算机采集温度的时间为15分钟，记录并显示升温曲线，得到下控制线[38]。
之后，局部可调功率电加热器断电，从铸型上移开，刚检测的这只热电偶的补偿导线也从放大板上拆下。
用计算机在温度-时间座标曲线上截取上控制线[36]和下控制线[38]之间的温度段及从4分到15分之间的时间段制作成“控制温度带”[37]。
第三步分别逐一检测其余所有热电偶的升温曲线并判断其安装质量按照上述第二步中的方法，分别逐一将各热电偶的补偿导线接到放大板上，采集温度时间为15分钟，作出各自的升温曲线，并根据“控制温度带”来判断安装质量是否合格，当某一热电偶的升温曲线通过“控制温度带”时，即表示安装质量合格，当某一热电偶的升温曲线没有通过“控制温度带”时，即表示安装质量不合格，会给出声音提示，当全部检测完时，计算机给出了12次声音提示，表明有12只热电偶的安装质量不合格，需要重新安装。
那些被判断的热电偶其升温曲线的特征是位于“控制温度带”[37]的外部，则视为不合格热电偶升温曲线，用符号[40]表示；而安装合格的热电偶升温曲线的特征则是位于“控制温度带”的内部，用合格热电偶升温曲线[39]表示，为了图面显示清楚，在座标曲线中采用标号[39]和[40]，分别代表一组合格的安装质量状态和一组不合格的安装质量状态，因此，并没有把所有热电偶的升温曲线都描绘出来。实际结晶器上四个面安装有308支热电偶，经检测发现有12支热电偶安装质量不合格，重新安装再检测，全部合格，即全部热电偶的升温曲线均通过了“控制温度带”[37]。
实施例2某工厂检测铸造铝锭时铸型壁的温度不准确，常出现错误。分析认为，热电偶安装到铸型上以后，对热电偶的安装质量进行检测时采用的方法是，用电弧焊火焰加热铸型壁，排除掉断偶，在铸造的过程中，处理温度数据，对温度场进行预测，出现错误。分析还认为，电弧焊火焰加热的方法只排除了断偶，还有其它一些安装质量不合格的热电偶没有排除掉，正是这些热电偶给计算机输入了错误的温度数据，导致温度场预测失败。所以，确定采用本发明技术进行热电偶安装质量的检测方法，确保热电偶采集到准确的温度数据，保证计算机软件正常工作。其具体步骤如下第一步，确定铸型对象特征铸铝平均温度720℃，铝液在铸型内凝固。铸型材质为铬锰钢，桶柱有底，直径700mm，高650mm，厚35mm。侧壁上有64个热电偶安装孔。圆周方向上有16个，高度方向上有4个，安装孔的孔径为4mm，孔深10mm。因为铸型的内壁为弧形，所以局部可调功率电加热器的加热端面为与铸型内壁相适应的弧面结构，局部可调功率电加热器的材质为钢材；第二步建立热电偶离线检测安装质量的“控制温度带”将热电偶安装孔清理干净，再把一个设定的热电偶插入这个安装孔里，偶头与孔底紧密接触，紧固热电偶。考虑到钢铁铸型的传热慢一些，铸型内的温度梯度大一些，因此，将另一个所设定的热电偶安装到一个清理干净的热电偶安装孔中时，偶头距孔底的距离选择1mm，紧固热电偶。而其余的各热电偶则是按常规方法随机装于各热电偶安装孔中。
将所设定的偶头紧密接触孔底的那支热电偶的补偿导线，连接到放大板的螺丝端子接线端，放大板的37芯D型接口，接到插在计算机ISA插槽上的数据采集卡的37芯D型接口上。
这时将局部可调功率电加热器通电加热，当数字温度仪显示温度为420℃时，将局部可调功率电加热器的加热端面[16]紧靠到铸型的内壁上，要求局部可调功率电加热器的中轴线与热电偶安装孔的中轴线重合。计算机采集的时间为15分钟，记录并显示升温曲线，得到上控制线[36]。之后，将局部可调功率电加热器断电，从铸型上移开，刚检测所设定的那支热电偶的补偿导线从放大板上拆下，再将所设定的另一个偶头与热电偶安装孔的孔底相距1mm的这只热电偶的补偿导线，连接到放大板的螺丝端子接线端，当这只热电偶周围的铸型的温度恢复到室温度时，再把局部可调功率电加热器加热到420℃后，其加热端面[16]紧靠到铸型上，并要求热电偶安装孔的中轴线和局部可调功率电加热器的中轴线重合。计算机采集温度的时间为15分钟，记录并显示升温曲线，得到下控制线[38]。
之后，局部可调功率电加热器断电，从铸型上移开，刚检测的这支热电偶的补偿导线从放大板上拆下。
在上控制线[36]和下控制线[38]之间的温度段及从4分到15分之间的时间段的区域内制作成“控制温度带”[37]。
第三步检测其余所有热电偶的升温曲线并判断其安装质量按照上述第二步中的方法，先后分别将各热电偶的补偿导线接到放大板上，各自采集温度的时间为15分钟，作出各自的升温曲线，并根据“控制温度带”[37]来判断安装质量是否合格，当某一热电偶的升温曲线通过“控制温度带”时，即表示安装质量合格，用升温曲线[39]表示，当某一热电偶的升温曲线没有通过“控制温度带”时，即表示安装质量不合格，用升温曲线[40]表示，会给出声音提示，当全部检测完时，计算机给出了9次声音提示，表明这9支热电偶的安装质量不合格，需要重新安装。重新安装再检测，当全部合格时，即可投入使用。
为了图面显示清楚，在座标曲线中采用标号[39]和[40]，分别代表一组合格的安装质量状态和一组不合格的安装质量状态，因此，并没有把所有热电偶的升温曲线都描绘出来。
权利要求
1.用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的判断方法，包括将多支热电偶[8]分别插入铸型[6]外侧壁上已清理干净的各热电偶安装孔[7]中并紧固、铸型壁局部加热、采集温度和安装质量的判断准则，其特征在于a)在多个热电偶[8]的安装中，其中，应预先设定二支热电偶[8]的安装条件其一支是热电偶的端点应与热电偶安装孔[7]的底边紧密接触，其另一支热电偶的端点应与热电偶安装孔[7]的底边相距1-2mm的距离，以用于在其该两条升温曲线上制作安装质量的“控制温度带”[37]，而其余的各热电偶[8]则是按常规方法随机装于各热电偶安装孔[7]中，检测时，被检测的热电偶[8]应将其补偿导线[9]和放大板[12]、数据采集卡[15]相连，以将温度信号送入计算机[14]，记录和显示温度数据，并作出升温曲线，如此，各热电偶[8]的检测分别逐一进行，通过各热电偶测得的升温曲线与“控制温度带”[37]进行安装质量判断；b)铸型[6]壁的局部加热，是采用其加热端面[16]与铸型内壁形状相适应的平面或弧面结构的局部可调功率电加热器[3]，并在该局部可调功率电加热器的加热端面[16]的上侧，设有与数字温度仪[5]相连接的数字温度仪感应头[4]；c)用计算机离线检测热电偶安装质量的步骤是第一步，用预先设定的二支热电偶建立升温曲线上控制线和下控制线将所设定的其端点与热电偶安装孔[7]底边紧密接触的热电偶补偿导线[9]，与放大板[12]和数据采集卡[15]连接，接通计算机[14]，然后，将局部可调功率电加热器[3]电源打开，当其设在加热端面[16]上侧的数字温度仪感应头[4]，通过数字温度仪[5]显示温度为420℃时，再将其加热端面[16]紧靠到铸型[6]内侧壁上，并应使局部可调功率电加热器[3]的中轴线与该热电偶安装孔[7]的中轴线相重合，加热15分钟，其温度信息是通过与放大板和数据采集卡相连的热电偶[8]采集并输送到计算机内记录、显示并绘制出升温曲线，以用于制作判断安装质量的“控制温度带”[37]的上控制线[36]，之后，再将另一支所设定的其端点与热电偶安装孔[7]底面相距1-2mm距离的热电偶补偿导线[9]，与放大板[12]和数据采集卡[15]连接，接通计算机[14]，然后，将局部可调功率电加热器[3]电源打开，当其数字温度仪显示温度为420℃时，再将其加热端面[16]紧靠到铸型[6]的内侧壁上，并使局部可调功率电加热器[3]的中轴线与该热电偶安装孔[7]的中轴线相重合，加热15分钟，其温度信息是通过与放大板和数据采集卡相连的热电偶[8]采集并输送到计算机[14]内记录、显示并绘制出升温曲线，以用于制作判断安装质量的“控制温度带”[37]的下控制线[38]；第二步，确立判断安装质量的“控制温度带”升温曲线其上控制线[36]与下控制线[38]由计算机绘制在同一坐标系内，并在该升温曲线上截取加热4分钟到15分钟的时间段，由温度和时间所构成的区间，即称之为“控制温度带”[37]，并作为判断安装质量的准则；第三步，用“控制温度带”作为判据，逐一检测其余各热电偶的安装质量将安装在铸型[6]上的各热电偶[8]，分别用第一步的方法，制作出各自的升温曲线，并逐一的通过上述第二步由计算机控制作出的“控制温度带”的判断准则，计算机将随时显示出每个热电偶的安装质量状态，其升温曲线是否进入“控制温度带”[37]区间，对照后判断出，其升温曲线进入该区间的则认定为热电偶[8]安装质量为合格，并显示；没有进入该区间的则认定其热电偶安装质量为不合格，并发出随机重新安装的指令。
2.根据权利要求1所述的用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的判断方法，其特征在于局部可调功率电加热器[3]的圆杯状套体[19]，是由铜或钢材制作，而其圆筒状的加热芯外套筒和内套筒[20、21]，则是由陶瓷材料制作。
全文摘要
温度测量领域中的用计算机对铸型壁离线检测热电偶安装质量的判断方法，包括在铸型壁上插入热电偶[8]、固定、采集温度、局部加热和质量判断，特征预先设定偶头与安装孔底紧密接触和偶头与安装孔底相距1－2mm，测定其升温曲线并在其上从纵轴截取上控制线[36]和下控制线[38]的温度，再在横轴上截取4分钟至15分钟的时间段，作出“控制温度带”[37]，以判断各热电偶的升温曲线，通过“控制温度带”者为安装合格，不通过“控制温度带”者为安装不合格；所采用的局部加热源为局部可调功率电加热器[3]；整个过程控制、记录、升温曲线制作、信息采集显示、发出指令信号均由计算机完成。优点热源稳定、可控，保证加热环境一致；信号有可比性；可准确判断安装质量；工作效率可提高40％。
文档编号G01K7/02GK1614370SQ20041008290
公开日2005年5月11日 申请日期2004年12月7日 优先权日2004年12月7日
发明者姚曼, 赵江涛, 王旭东 申请人:大连理工大学
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
