一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，包括：定位機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)；所述加熱系統(tǒng)包括加熱爐和連接在加熱爐上的溫控箱；所述測(cè)量系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和與所述計(jì)算機(jī)連接的信號(hào)控制盒；所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線與所述溫控箱連接；所述加熱爐中設(shè)有真空管，所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在真空管中；所述真空管兩端設(shè)有密封閥體，所述真空管一端的密封閥體上連接有真空泵，真空管另一端的密封閥體與所述信號(hào)控制盒連接；所述真空管內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具；電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具通過(guò)導(dǎo)線與所述信號(hào)控制盒連接。通過(guò)上述方式，本發(fā)明能夠在不同加熱速率下實(shí)現(xiàn)金屬電阻率變化的精密測(cè)量。
【專利說(shuō)明】一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料分析、電子測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電阻率測(cè)試常規(guī)的測(cè)試方法是四探針或四線法，一般都是在常溫下測(cè)試，主要應(yīng)用在半導(dǎo)體電阻率的測(cè)試中。也有將四探針或四線法應(yīng)用在金屬電阻率測(cè)試中，但往往需要較大的電流才能在探針間產(chǎn)生電勢(shì)，而大電流往往帶來(lái)發(fā)熱效應(yīng)，對(duì)電阻率的測(cè)試帶來(lái)影響。傳統(tǒng)的電阻率測(cè)試或是單一單片機(jī)測(cè)試方式，數(shù)據(jù)不能存儲(chǔ)分析，功能單一滿足不了現(xiàn)代飛速發(fā)展的測(cè)試要求，或是需要多個(gè)儀器的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試測(cè)量，成本較高。因此急需一種高精度、低成本、能實(shí)現(xiàn)真空多段溫控加熱和智能存儲(chǔ)分析的測(cè)試裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，能夠在不同加熱速率下實(shí)現(xiàn)金屬電阻率變化的精密測(cè)量，采用高精度的恒流源，通過(guò)計(jì)算機(jī)通信控制實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，減少發(fā)熱效應(yīng)對(duì)測(cè)試產(chǎn)生的影響。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，包括:定位機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)；所述加熱系統(tǒng)包括加熱爐和連接在加熱爐上的溫控箱；所述測(cè)量系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和與所述計(jì)算機(jī)連接的信號(hào)控制盒；所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線與所述溫控箱連接；所述加熱爐中設(shè)有真空管，所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在真空管中；所述真空管兩端設(shè)有密封閥體，所述真空管一端的密封閥體上連接有真空泵，真空管另一端的密封閥體與所述信號(hào)控制盒連接；所述真空管內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具；所述電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具固定在所述定位機(jī)構(gòu)上，且電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具通過(guò)導(dǎo)線與所述信號(hào)控制盒連接。
[0005]優(yōu)選的是，所述溫控箱上設(shè)有RS485通信口，溫控箱通過(guò)RS485通信口與所述計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)設(shè)定溫控箱的加熱曲線和加熱參數(shù)。
[0006]優(yōu)選的是，所述信號(hào)控制盒上設(shè)有AD采集模塊；所述信號(hào)控制盒產(chǎn)生電流并輸送至所述電流信號(hào)輸入夾具，所述AD采集模塊從所述信號(hào)采集夾具接收信號(hào)并傳輸給所述計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)從信號(hào)控制盒讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，記錄并分析。
[0007]優(yōu)選的是，所述定位機(jī)構(gòu)為陶瓷接線臺(tái)，陶瓷接線臺(tái)上設(shè)有定位孔；所述電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具固定在定位孔內(nèi)。
[0008]優(yōu)選的是，所述計(jì)算機(jī)上連接有打印機(jī)，打印機(jī)打印出計(jì)算機(jī)分析完成的數(shù)據(jù)結(jié)果O
[0009]優(yōu)選的是，所述真空管為石英真空管。
[0010]優(yōu)選的是，所述加熱爐為紅外加熱爐。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠在不同加熱速率下實(shí)現(xiàn)金屬電阻率變化的精密測(cè)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置的構(gòu)架原理示意圖； 圖2是所示一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是所示一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置的定位機(jī)構(gòu)的局部放大立體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、紅外加熱爐；2、溫控箱；3、信號(hào)控制盒；4、石英真空管；
5、密封閥體；11、陶瓷接線臺(tái)；12、電流信號(hào)輸入夾具；13、信號(hào)采集夾具。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]請(qǐng)參閱圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，包括:陶瓷接線臺(tái)11、加熱系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)；所述加熱系統(tǒng)包括紅外加熱爐I和連接在紅外加熱爐I上的溫控箱2 ;所述測(cè)量系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和與所述計(jì)算機(jī)連接的信號(hào)控制盒3 ;所述溫控箱3上設(shè)有RS485通信口，溫控箱通過(guò)RS485通信口與所述計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)設(shè)定溫控箱2的加熱曲線和加熱參數(shù)，溫度測(cè)量信息實(shí)時(shí)傳遞，通過(guò)功率器件控制紅外加熱爐I的加熱速率保證加熱過(guò)程符合加熱曲線要求；溫控箱具有大功率加熱、加熱電流指示、工作電壓指示、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、超溫警報(bào)、短路保護(hù)開關(guān)等功能；所述紅外加熱爐I中設(shè)有石英真空管4，所述陶瓷接線臺(tái)11設(shè)置在石英真空管4中；所述石英真空管4兩端設(shè)有密封閥體5，所述石英真空管4一端的密封閥體4上連接有真空泵，所述真空泵穿過(guò)密封閥體5將加熱爐內(nèi)的石英真空管4抽到真空狀態(tài)，防止加熱時(shí)試樣發(fā)生氧化；石英真空管4另一端的密封閥體5與所述信號(hào)控制盒3連接；所述石英真空管4內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、電流信號(hào)輸入夾具12和信號(hào)采集夾具13 ;陶瓷接線臺(tái)11上設(shè)有定位孔；所述溫度傳感器、電流信號(hào)輸入夾具12和信號(hào)采集夾具13固定在定位孔內(nèi)，且電流信號(hào)輸入夾具12和信號(hào)采集夾具13通過(guò)導(dǎo)線與所述信號(hào)控制盒3連接，密封閥體上設(shè)有電器元件，電器元件用作電流信號(hào)輸入夾具12和信號(hào)采集夾具13的導(dǎo)線與信號(hào)控制盒連接的中間載體。溫度傳感器為K型熱電偶；所述信號(hào)控制盒3上設(shè)有AD采集模塊；所述信號(hào)控制盒3能產(chǎn)生高精度的恒流源0.1mA?10mA，通過(guò)計(jì)算機(jī)通信控制實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，送至所述電流信號(hào)輸入夾具12，所述AD采集模塊從所述信號(hào)采集夾具13接收信號(hào)并傳輸給所述計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)從信號(hào)控制盒3讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算電阻率，結(jié)合溫度值顯示電阻率-溫度曲線，同時(shí)存儲(chǔ)測(cè)試過(guò)程的信息和測(cè)試過(guò)程的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)庫(kù)的基本管理、查詢功能；計(jì)算機(jī)上連接有打印機(jī)，打印機(jī)打印出計(jì)算機(jī)分析完成的數(shù)據(jù)結(jié)果。所述計(jì)算機(jī)具有測(cè)試參數(shù)設(shè)定，測(cè)試，查詢打印，信息提示等功能；測(cè)試參數(shù)設(shè)定功能:設(shè)定基本的測(cè)試信息，操作者，材料名稱，材料長(zhǎng)度，寬度，厚度，電流輸入點(diǎn)長(zhǎng)度，電壓測(cè)試點(diǎn)長(zhǎng)度，比例，積分，微分參數(shù)的設(shè)定，加熱的溫度上下限報(bào)警參數(shù)等；測(cè)試功能:顯示溫度-電阻率曲線數(shù)據(jù)，溫度-時(shí)間曲線，并存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中；查詢打印功能:根據(jù)測(cè)試材料的信息，測(cè)試時(shí)間，測(cè)試者等信息查詢數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的相關(guān)信息，并顯示在界面上，可以生成EXCEL數(shù)據(jù)表，完成在EXCEL內(nèi)的打印等操作；信息提示功能:測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中的各種測(cè)試信息提示。
[0015]本發(fā)明一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置具有以下有益效果:
1、本裝置采用基于電子器件的高精度的恒流源，通過(guò)計(jì)算機(jī)通信控制實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)，減少發(fā)熱效應(yīng)對(duì)測(cè)試產(chǎn)生的影響；采用基于電子器件的高精度的電壓采樣，完成低電壓信號(hào)采集；突破傳統(tǒng)的昂貴的電流源、電壓源儀器組合的方式，采用集成電路的方法構(gòu)建高精度的測(cè)試系統(tǒng)，性價(jià)比高，靈活實(shí)用。
[0016]2、本裝置可以在不同加熱速率下實(shí)現(xiàn)金屬電阻率變化的精密測(cè)量，同時(shí)計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，完成對(duì)金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的分析，隨溫度變化熱處理過(guò)程中電阻與組織結(jié)構(gòu)的特性分析。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于，包括:定位機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)；所述加熱系統(tǒng)包括加熱爐和連接在加熱爐上的溫控箱；所述測(cè)量系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和與所述計(jì)算機(jī)連接的信號(hào)控制盒；所述計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線與所述溫控箱連接；所述加熱爐中設(shè)有真空管，所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)置在真空管中；所述真空管兩端設(shè)有密封閥體，所述真空管一端的密封閥體上連接有真空泵，真空管另一端的密封閥體與所述信號(hào)控制盒連接；所述真空管內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具；所述電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具固定在所述定位機(jī)構(gòu)上，且電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具通過(guò)導(dǎo)線與所述信號(hào)控制盒連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于:所述溫控箱上設(shè)有RS485通信口，溫控箱通過(guò)RS485通信口與所述計(jì)算機(jī)連接；所述計(jì)算機(jī)設(shè)定溫控箱的加熱曲線和加熱參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于:所述信號(hào)控制盒上設(shè)有AD采集模塊；所述信號(hào)控制盒產(chǎn)生電流并輸送至所述電流信號(hào)輸入夾具，所述AD采集模塊從所述信號(hào)采集夾具接收信號(hào)并傳輸給所述計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)從信號(hào)控制盒讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，記錄并分析。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于:所述定位機(jī)構(gòu)為陶瓷接線臺(tái)，陶瓷接線臺(tái)上設(shè)有定位孔；所述電流信號(hào)輸入夾具和信號(hào)采集夾具固定在定位孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)上連接有打印機(jī)，打印機(jī)打印出計(jì)算機(jī)分析完成的數(shù)據(jù)結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于:所述真空管為石英真空管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)溫度范圍內(nèi)金屬電阻率變化測(cè)試裝置，其特征在于:所述加熱爐為紅外加熱爐。
【文檔編號(hào)】G01R27/14GK104459329SQ201410682382
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張進(jìn)峰 申請(qǐng)人:蘇州市職業(yè)大學(xué)