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原文传递一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置

专利名称：	一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置
摘要：	本发明公开了一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，包括底座、金属导体、风扇、保温瓶和能够设定及显示保温瓶内水的温度且当水的温度超过设定温度时进行报警的控温装置，保温瓶包括瓶身和位于瓶身上部的瓶盖，瓶身内壁上设置有用于测量瓶身水温的温度传感器和用于对瓶身中的水加热的加热电阻丝，温度传感器、加热电阻丝和风扇均与控温装置相接且由控温装置控制工作。本发明加快了相关仪器的国产化进程，为验证裂纹监测仪器功能和精度提供了一种高效、简单、快捷的标定装置，公开了一种304钢裂纹长度与测量电压信号之间的关系，有利于加速推广仪器的适用范围，具有结构简单、性能稳定、反复使用和智能控制的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安科技大学
发明人：	薛河;张亮;倪陈强;苟思育;魏其深;毕跃起;徐鹏超
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910134574.0
公开号：	CN109884124A
代理机构：	北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：	线飞祥
分类号：	G01N27/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	710054 陕西省西安市雁塔路58号
主权项：	1.一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：包括底座(1)、金属导体(8)、风扇(5)、保温瓶和能够设定及显示保温瓶内水的温度且当水的温度超过设定温度时进行报警的控温装置，所述保温瓶包括瓶身(4-2)和位于瓶身(4-2)上部的瓶盖(4-1)，所述瓶身(4-2)的下部设置在底座(1)内，所述风扇(5)设置在瓶身(4-2)的底部且当水的温度超过设定温度时能够对瓶身(4-2)进行散热，所述金属导体(8)设置在瓶身(4-2)内且浸泡在水中，所述金属导体(8)的两端均连接有电流输入导线(6)和电压信号输出导线(7)，所述瓶身(4-2)的底部内壁上设置有用于测量瓶身(4-2)下部水温的第一温度传感器(2-1)，所述瓶身(4-2)的上部内壁上设置有用于测量瓶身(4-2)上部水温的第二温度传感器(2-2)，所述瓶身(4-2)的底部内壁上设置有用于对瓶身(4-2)下部的水加热的第一加热电阻丝(3-1)，所述瓶身(4-2)的上部内壁上设置有用于对瓶身(4-2)上部的水加热的第二加热电阻丝(3-2)，所述第一温度传感器(2-1)、第二温度传感器(2-2)、第一加热电阻丝(3-1)、第二加热电阻丝(3-2)和风扇(5)均与所述控温装置相接且由控温装置控制工作。 2.按照权利要求1所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述标定装置应用于裂纹监测仪器对304钢试样的裂纹扩展信号的标定，所述裂纹监测仪器为基于直流电位降法的裂纹监测仪器。 3.按照权利要求2所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述控温装置包括主控模块(10)、用于设置瓶身(4-2)中水的加热温度的设定模块(11)、用于显示水温的显示模块(12)、用于当瓶身(4-2)中水温超过设定温度时进行报警的报警模块(13)、用于将主控模块(10)数据恢复到初始状态的复位模块(14)和用于为系统各用电单元进行供电的供电模块(9)，所述第一温度传感器(2-1)、第二温度传感器(2-2)、设定模块(11)和复位模块(14)均与主控模块(10)的输入端连接，所述显示模块(12)、报警模块(13)、第一加热电阻丝(3-1)、第二加热电阻丝(3-2)和风扇(5)均与主控模块(10)的输出端连接。 4.按照权利要求3所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述主控模块(10)包括微处理芯片和四个电容值均为100nF的电容C22、电容C23、电容C24、电容C25，所述微处理芯片为型号是STM32F103C8T6的微处理芯片，所述电容C22的两端分别与微处理芯片的VDD-1端和VSS-1端连接且VSS-1端接地，所述电容C23的两端分别与微处理芯片的VDD-2端和VSS-2端连接且VSS-2端接地，所述电容C24的两端分别与微处理芯片的VDD-3端和VSS-3端连接且VSS-3端接地，所述电容C25的两端分别与微处理芯片的VDDA端和VSSA端连接且VSSA端接地，所述微处理芯片的VDD-1端、VDD-2端、VDD-3端和VDDA端分别接入供电模块(9)提供的3.3V电压；所述微处理芯片与第一加热电阻丝(3-1)、第二加热电阻丝(3-2)和风扇(5)均连接且由微处理芯片控制工作；所述复位模块(14)包括一个阻值为10KΩ的电阻R1和一个电容值为100nF的电容C1，所述电阻R1的一端、电容C1的一端均与微处理芯片的7号引脚连接，所述电容C1的另一端接地，所述电阻R1的另一端接入供电模块(9)提供的3.3V电压。 5.按照权利要求4所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述报警模块(13)包括提示水温超出设定温度并发出声音报警的蜂鸣器电路(13-2)和提示水温超出设定温度并进行灯光报警的LED电路(13-1)；所述蜂鸣器电路(13-2)包括一个阻值为4.7KΩ的电阻R7、一个阻值为10KΩ的电阻R6、一个蜂鸣器和一个型号是S8050的三极管，所述电阻R7的一端、电阻R6的一端与三极管的基极均连接，所述电阻R6的另一端与三极管的发射极连接且接地，所述三极管的集电极与蜂鸣器的负极连接，所述蜂鸣器的正极接入供电模块(9)提供的3.3V电压，所述电阻R7的另一端通过排针与微处理芯片的2号引脚连接；所述LED电路(13-1)包括发光二极管H2、发光二极管H3、发光二极管H4、发光二极管H5和四个阻值均为1KΩ的电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，所述电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15的一端均连接且连接端接入供电模块(9)提供的3.3V电压，所述电阻R12的另一端与发光二极管H2的一端连接，所述电阻R13的另一端与发光二极管H3的一端连接，所述电阻R14的另一端与发光二极管H4的一端连接，所述电阻R15的另一端与发光二极管H5的一端连接，所述发光二极管H2的另一端通过排针与微处理芯片的17号引脚连接，所述发光二极管H3的另一端通过排针与微处理芯片的16号引脚连接，所述发光二极管H4的另一端通过排针与微处理芯片的15号引脚连接，所述发光二极管H5的另一端通过排针与微处理芯片的14号引脚连接。 6.按照权利要求4所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述设定模块(11)包括按键Key1、按键Key2、按键Key3和按键Key3，所述按键Key1的1号引脚和3号引脚接地，所述按键Key1的2号引脚和4号引脚均与微处理芯片的7号引脚连接，所述按键Key2的1号引脚和3号引脚均接地，所述按键Key2的2号引脚和4号引脚均与微处理芯片的38号引脚连接，所述按键Key3的1号引脚和3号引脚均接地，所述按键Key3的2号引脚和4号引脚均与微处理芯片的37号引脚连接，所述按键Key4的1号引脚和3号引脚均接地，按键Key4的2号引脚和4号引脚均与微处理芯片的34号引脚连接；所述显示模块(12)包括四位LED显示管、两个型号是74HC595的位移缓冲器、两个电容值均为100nF的电容C27和电容C28、两个阻值均为10KΩ的电阻R21和电阻R22、四个阻值均为120Ω的电阻23、电阻R24、电阻R25和电阻R26、四个型号是S8550的三极管V3、三极管V4、三极管V5、三极管V6及四个阻值均为4.7KΩ的电阻R27、电阻R28、电阻R29和电阻R30，所述两个位移缓冲器的14号引脚均通过排针与微处理芯片的13号引脚连接，所述两个位移缓冲器的12号引脚均通过排针与微处理芯片的12号引脚连接，所述两个位移缓冲器的11号引脚均通过排针与微处理芯片的11号引脚连接；其中一个所述位移缓冲器的16号引脚接入供电模块(9)提供的3.3V电压且与电容C27的一端连接，所述电容C27的另一端接地，其中一个所述位移缓冲器的8引脚和13号引脚均接地，其中一个所述位移缓冲器的10号引脚与电阻R21的一端连接且电阻R21的另一端接入供电模块(9)提供的3.3V电压，其中一个所述位移缓冲器的15引脚与四位LED显示管的11号引脚连接、1引脚与四位LED显示管的7号引脚连接、2引脚与四位LED显示管的4号引脚连接、3引脚与四位LED显示管的2号引脚连接、4引脚与四位LED显示管的1号引脚连接、5引脚与四位LED显示管的10号引脚连接、6引脚与四位LED显示管的5号引脚连接、7引脚与四位LED显示管的3号引脚连接；另一个所述位移缓冲器的16号引脚接入供电模块(9)提供的3.3V电压且与电容C28的一端连接，所述电容C28的另一端接地，另一个所述位移缓冲器的8号引脚和13号引脚均接地，另一个所述位移缓冲器的10号引脚与电阻R22的一端连接且电阻R22的另一端接入供电模块(9)提供的3.3V电压，另一个所述位移缓冲器的15号引脚与电阻R27的一端连接，所述电阻R27的另一端与三极管V3的基极连接，所述三极管V3的集电极与四位LED显示管的12号引脚连接，所述三极管V3的发射极与电阻R23的一端连接，另一个所述位移缓冲器的1号引脚与电阻R28的一端连接，所述电阻R28的另一端与三极管V4的基极连接，所述三极管V4的集电极与四位LED显示管的9号引脚连接，所述三极管V4的发射极与电阻R24的一端连接，另一个所述位移缓冲器的2号引脚与电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端与三极管V5的基极连接，所述三极管V5的集电极与四位LED显示管的8号引脚连接，所述三极管V5的发射极与电阻R25的一端连接，另一个所述位移缓冲器的3号引脚与电阻R30的一端连接，所述电阻R30的另一端与三极管V6的基极连接，所述三极管V6的集电极与四位LED显示管的6号引脚连接，所述三极管V6的发射极与电阻R26的一端连接，所述电阻R23的另一端、电阻R24的另一端、电阻R25的另一端和电阻R26的另一端均接入供电模块(9)提供的3.3V电压。 7.按照权利要求4所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述第一温度传感器(2-1)和第二温度传感器(2-2)均为型号是DS18B20的温度传感器，所述第一温度传感器(2-1)的数量为三个且均匀设置在瓶身(4-2)的底部一周内壁上，所述第一温度传感器(2-1)分别为温度传感器IC1、温度传感器IC2和温度传感器IC3，所述第二温度传感器(2-2)为温度传感器IC4，所述温度传感器IC1与微处理芯片的14号引脚连接，所述发光二极管H5的另一端通过排针与微处理芯片的14号引脚连接且可通过发光二极管H5的亮灭来判断温度传感器IC1位置处的水温是否超温，所述温度传感器IC2与微处理芯片的15号引脚连接，所述发光二极管H4的另一端通过排针与微处理芯片的15号引脚连接且可通过发光二极管H4的亮灭来判断温度传感器IC2位置处的水温是否超温，所述温度传感器IC3与微处理芯片的16号引脚连接，所述发光二极管H3的另一端通过排针与微处理芯片的16号引脚连接且可通过发光二极管H3的亮灭来判断温度传感器IC3位置处的水温是否超温，所述温度传感器IC4与微处理芯片的17号引脚连接，所述发光二极管H2的另一端通过排针与微处理芯片的17号引脚连接且可通过发光二极管H2的亮灭来判断温度传感器IC4位置处的水温是否超温。 8.按照权利要求7所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述第一加热电阻丝(3-1)的数量为三个且均匀设置在瓶身(4-2)的底部一周内壁上，所述第一加热电阻丝(3-1)的三个加热电阻丝分别设置在两个上述的第一温度传感器(2-1)的中间位置。 9.按照权利要求1或2所述的一种水浴法裂纹扩展信号的标定装置，其特征在于：所述金属导体(8)为长度是600mm、直径是50mm的铜丝导体。
所属类别：	发明专利