基于ZigBee的淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于ZigBee無(wú)線技術(shù)的淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用低功耗處理器和高效的ZigBee無(wú)線傳輸技術(shù)，屬于無(wú)線通信和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]零件的熱處理需求量不斷增大并要求對(duì)其熱處理工藝的控制更加精確。其中最為迫切，也是較難控制的一點(diǎn)是熱處理工藝中的淬火部分。如果淬火介質(zhì)選擇不恰當(dāng)?shù)?，或?qū)Υ慊鸾橘|(zhì)冷卻特性觀察不正確，產(chǎn)品可能會(huì)達(dá)不到要求，從而造成一定的損失。這些損失包括校正、返工甚至廢品以及耽誤交貨期，有時(shí)甚至?xí)适抛u(yù)。熱處理的關(guān)鍵就在于了解淬火介質(zhì)的冷卻性能。要想獲得淬火介質(zhì)的冷卻性能，就必須知道在進(jìn)行淬火時(shí)淬火介質(zhì)的溫度變化，從而繪制出淬火介質(zhì)的冷卻特性曲線和冷速曲線。因此，對(duì)淬火介質(zhì)的溫度采集是相當(dāng)有意義的。
[0003]現(xiàn)有的淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)通常采用有線的方式實(shí)現(xiàn)熱電偶測(cè)溫裝置和測(cè)試主機(jī)的互連，容易發(fā)生淬火介質(zhì)碰翻、數(shù)據(jù)線燒毀、操作人員燙傷等危險(xiǎn)情況；并且易受外界干擾導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)偏差，從而獲得的冷卻曲線和冷速曲線不準(zhǔn)確，重復(fù)性變差；有線方式只能一個(gè)主機(jī)系統(tǒng)測(cè)試一個(gè)點(diǎn)的淬火介質(zhì)冷卻特性。如果采用ZigBee無(wú)線傳輸，則會(huì)操作安全可靠、數(shù)據(jù)傳輸抗干擾能力強(qiáng)、且能實(shí)現(xiàn)多個(gè)測(cè)試點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行。并且現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)據(jù)處理終端采用串口和電腦相連進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出，需要兩者同時(shí)開(kāi)機(jī)，操作麻煩且串口容易丟失數(shù)據(jù)；如果采用U盤將數(shù)據(jù)以文件的方式拷貝，可隨時(shí)將數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦，非常方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)測(cè)量淬火過(guò)程溫度，并提高了淬火介質(zhì)冷卻特性曲線和冷速曲線的精度。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)處理終端和至少一個(gè)溫度采集終端，其中所述溫度采集終端與數(shù)據(jù)處理終端之間通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步，所述溫度采集終端包括:溫度采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、第一 ZigBee模塊和第一處理器模塊；所述溫度米集模塊通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與處理器模塊的信號(hào)輸入端相連，所述處理器模塊適于將溫度采集模塊采集的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)處理終端。
[0007]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理終端包括:第二 ZigBee模塊、第二處理器模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊；所述第二 ZigBee模塊適于接受溫度數(shù)據(jù)至第二處理器模塊，所述第二處理器模塊適于將所述溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為淬火介質(zhì)的冷卻特性曲線和冷速曲線；以及將該冷卻特性曲線和冷速曲線按時(shí)間函數(shù)存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；以及所述數(shù)據(jù)顯示模塊為觸摸屏，以顯示所述冷卻特性曲線和冷速曲線，或輸入相應(yīng)控制指令；和/或所述第二處理器模塊還與一 USB模塊相連，適于通過(guò)該USB模塊與外部存儲(chǔ)模塊相連。
[0008]進(jìn)一步，所述溫度采集終端還包括:電源管理模塊，所述電源管理模塊適于實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電量，并當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)發(fā)出充電提醒。
[0009]又一方面，本發(fā)明還提供了一種淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試方法，包括:
[0010]通過(guò)無(wú)線將溫度采集終端與數(shù)據(jù)處理終端之間數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。
[0011]進(jìn)一步，所述溫度采集終端中的溫度采集模塊為鎳合金金屬探頭，所述淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試方法的測(cè)試方法包括:所述鎳合金探頭在爐中加熱到設(shè)定溫度以上，然后放入待測(cè)淬火介質(zhì)中；待爐中溫度下降到設(shè)定溫度時(shí)，將記錄探頭心部溫度變化數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理終端后，并結(jié)合時(shí)間的函數(shù)繪制淬火介質(zhì)的冷卻特性曲線和冷速特性曲線。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供了一種適于無(wú)線傳輸溫度數(shù)據(jù)的淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)及方法，通過(guò)方便快捷的溫度采集終端實(shí)現(xiàn)了淬火介質(zhì)的溫度數(shù)據(jù)采集；溫度采集終端具有采樣精度較高，采樣速率較快的優(yōu)點(diǎn)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的反映淬火介質(zhì)冷卻過(guò)程中的溫度變化；并且能最大程度上消除了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和強(qiáng)電器件(接觸器、斷路器)等對(duì)傳感器信號(hào)造成的干擾；本淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)具有較好的兼容性以及完善的參數(shù)調(diào)整功能，可適用于多個(gè)品牌及廠家的淬火液；具備數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸功能，能夠多個(gè)溫度采集終端同時(shí)運(yùn)行，滿足多點(diǎn)測(cè)量的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]圖1示出了本發(fā)明的溫度采集終端的原理框圖；
[0015]圖2示出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理終端的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0017]實(shí)施例1
[0018]圖1示出了本發(fā)明的溫度采集終端的原理框圖。
[0019]圖2示出了本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理終端的原理框圖。
[0020]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試系統(tǒng)，包括:
[0021]數(shù)據(jù)處理終端和至少一個(gè)溫度采集終端，其中所述溫度采集終端與數(shù)據(jù)處理終端之間通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。
[0022]進(jìn)一步，所述溫度采集終端包括:溫度采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、第一 ZigBee模塊和第一處理器模塊；所述溫度米集模塊通過(guò)信號(hào)調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與處理器模塊的信號(hào)輸入端相連，所述處理器模塊適于將溫度采集模塊采集的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)處理終端。
[0023]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理終端包括:第二 ZigBee模塊、第二處理器模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊；所述第二 ZigBee模塊適于接受溫度數(shù)據(jù)至第二處理器模塊，所述第二處理器模塊適于將所述溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為淬火介質(zhì)的冷卻特性曲線和冷速曲線，以及將該冷卻特性曲線和冷速曲線按時(shí)間函數(shù)存儲(chǔ)于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；以及所述數(shù)據(jù)顯示模塊為觸摸屏，以顯示所述冷卻特性曲線和冷速曲線，或輸入相應(yīng)控制指令；和/或所述第二處理器模塊還與一 USB模塊相連，適于通過(guò)該USB模塊與外部存儲(chǔ)模塊相連。
[0024]其中，所述第一、第二處理器模塊例如但不限于采用單片機(jī)，或者帶有AD功能的AVR單片機(jī)；第一、第二 ZigBee模塊采用CC2420射頻芯片，其通過(guò)SPI總線與處理器模塊互聯(lián)，支持2.4GHz ZigBee/IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)溫度采集終端和數(shù)據(jù)處理終端的數(shù)據(jù)互傳。