基于ZigBee的淬火介质冷却性能测试系统及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于ZigBee无线技术的淬火介质冷却性能测试系统,该系统采用低功耗处理器和高效的ZigBee无线传输技术,属于无线通信和嵌入式系统技术领域。
【背景技术】
[0002]零件的热处理需求量不断增大并要求对其热处理工艺的控制更加精确。其中最为迫切,也是较难控制的一点是热处理工艺中的淬火部分。如果淬火介质选择不恰当的,或对淬火介质冷却特性观察不正确,产品可能会达不到要求,从而造成一定的损失。这些损失包括校正、返工甚至废品以及耽误交货期,有时甚至会丧失信誉。热处理的关键就在于了解淬火介质的冷却性能。要想获得淬火介质的冷却性能,就必须知道在进行淬火时淬火介质的温度变化,从而绘制出淬火介质的冷却特性曲线和冷速曲线。因此,对淬火介质的温度采集是相当有意义的。
[0003]现有的淬火介质冷却性能测试系统通常采用有线的方式实现热电偶测温装置和测试主机的互连,容易发生淬火介质碰翻、数据线烧毁、操作人员烫伤等危险情况;并且易受外界干扰导致测试数据偏差,从而获得的冷却曲线和冷速曲线不准确,重复性变差;有线方式只能一个主机系统测试一个点的淬火介质冷却特性。如果采用ZigBee无线传输,则会操作安全可靠、数据传输抗干扰能力强、且能实现多个测试点同时进行。并且现有设备的数据处理终端采用串口和电脑相连进行数据导出,需要两者同时开机,操作麻烦且串口容易丢失数据;如果采用U盘将数据以文件的方式拷贝,可随时将数据导入电脑,非常方便。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种淬火介质冷却性能测试系统及测试方法,实现了多点测量淬火过程温度,并提高了淬火介质冷却特性曲线和冷速曲线的精度。
[0005]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种淬火介质冷却性能测试系统,包括:数据处理终端和至少一个温度采集终端,其中所述温度采集终端与数据处理终端之间通过无线传输数据。
[0006]进一步,所述温度采集终端包括:温度采集模块、信号调理模块、A/D转换模块、第一 ZigBee模块和第一处理器模块;所述温度米集模块通过信号调理模块、A/D转换模块与处理器模块的信号输入端相连,所述处理器模块适于将温度采集模块采集的温度数据通过ZigBee模块发送至数据处理终端。
[0007]进一步,所述数据处理终端包括:第二 ZigBee模块、第二处理器模块,数据存储模块、数据显示模块;所述第二 ZigBee模块适于接受温度数据至第二处理器模块,所述第二处理器模块适于将所述温度数据转换为淬火介质的冷却特性曲线和冷速曲线;以及将该冷却特性曲线和冷速曲线按时间函数存储于所述数据存储模块中;以及所述数据显示模块为触摸屏,以显示所述冷却特性曲线和冷速曲线,或输入相应控制指令;和/或所述第二处理器模块还与一 USB模块相连,适于通过该USB模块与外部存储模块相连。
[0008]进一步,所述温度采集终端还包括:电源管理模块,所述电源管理模块适于实时检测蓄电池电量,并当蓄电池电量不足时发出充电提醒。
[0009]又一方面,本发明还提供了一种淬火介质冷却性能测试方法,包括:
[0010]通过无线将温度采集终端与数据处理终端之间数据进行传输。
[0011]进一步,所述温度采集终端中的温度采集模块为镍合金金属探头,所述淬火介质冷却性能测试方法的测试方法包括:所述镍合金探头在炉中加热到设定温度以上,然后放入待测淬火介质中;待炉中温度下降到设定温度时,将记录探头心部温度变化数据发送至数据处理终端后,并结合时间的函数绘制淬火介质的冷却特性曲线和冷速特性曲线。
[0012]本发明的有益效果是,本发明提供了一种适于无线传输温度数据的淬火介质冷却性能测试系统及方法,通过方便快捷的温度采集终端实现了淬火介质的温度数据采集;温度采集终端具有采样精度较高,采样速率较快的优点,能够及时准确的反映淬火介质冷却过程中的温度变化;并且能最大程度上消除了现场环境和强电器件(接触器、断路器)等对传感器信号造成的干扰;本淬火介质冷却性能测试系统具有较好的兼容性以及完善的参数调整功能,可适用于多个品牌及厂家的淬火液;具备数据无线传输功能,能够多个温度采集终端同时运行,满足多点测量的要求。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014]图1示出了本发明的温度采集终端的原理框图;
[0015]图2示出了本发明的数据处理终端的原理框图。
【具体实施方式】
[0016]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0017]实施例1
[0018]图1示出了本发明的温度采集终端的原理框图。
[0019]图2示出了本发明的数据处理终端的原理框图。
[0020]如图1和图2所示,本发明的一种淬火介质冷却性能测试系统,包括:
[0021]数据处理终端和至少一个温度采集终端,其中所述温度采集终端与数据处理终端之间通过无线传输数据。
[0022]进一步,所述温度采集终端包括:温度采集模块、信号调理模块、A/D转换模块、第一 ZigBee模块和第一处理器模块;所述温度米集模块通过信号调理模块、A/D转换模块与处理器模块的信号输入端相连,所述处理器模块适于将温度采集模块采集的温度数据通过ZigBee模块发送至数据处理终端。
[0023]进一步,所述数据处理终端包括:第二 ZigBee模块、第二处理器模块,数据存储模块、数据显示模块;所述第二 ZigBee模块适于接受温度数据至第二处理器模块,所述第二处理器模块适于将所述温度数据转换为淬火介质的冷却特性曲线和冷速曲线,以及将该冷却特性曲线和冷速曲线按时间函数存储于所述数据存储模块中;以及所述数据显示模块为触摸屏,以显示所述冷却特性曲线和冷速曲线,或输入相应控制指令;和/或所述第二处理器模块还与一 USB模块相连,适于通过该USB模块与外部存储模块相连。
[0024]其中,所述第一、第二处理器模块例如但不限于采用单片机,或者带有AD功能的AVR单片机;第一、第二 ZigBee模块采用CC2420射频芯片,其通过SPI总线与处理器模块互联,支持2.4GHz ZigBee/IEEE802.15.4标准,通过无线传感器网络实现温度采集终端和数据处理终端的数据互传。