球墨铸铁实时分析单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种球墨铸铁实时分析单元，包括数据通信模块与数据处理模块，所述数据处理模块与数据库管理模块通信连接，数据库管理模块与数据库通信连接；所述数据处理模块还分别与基本测试模块和球铁测试模块通信连接，所述数据库管理模块还与参数设置模块和历史记录模块通信连接；所述基本测试模块、球铁测试模块、参数设置模块和历史记录模块与人机界面通信连接。采用该球墨铸铁实时分析单元不仅能迅速准确地分析出铁水的实时质量数据，而且性能稳定、功能全面。
【专利说明】
球墨铸铁实时分析单元
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种仪器，尤其涉及一种球墨铸铁铸造过程中对其熔体(铁水)进行热分析的实时分析仪器。
【背景技术】
[0002]热分析法是将物质在加热或冷却过程中发生的一定的如融化、凝固、氧化、分解、化合、吸附和脱吸附等这些物理变化或化学变化作为温度的函数来进行研究和测定的方法。而铸铁热分析法就是通过测定铁液凝固冷却过程中的温度曲线，利用计算机分析温度变化特征参数来检测铁液的碳含量、硅含量与碳硅当量，并以此为基础检测球化率、蠕化率和材料的力学性能。在测得铁液凝固冷却过程中的温度曲线后，需要通过计算机技术对其进行准确的数据分析，而数据分析的结果准确与否与分析单元中功能模块的配置、各功能模块之间的相互关联结构有着重要的联系。此外，分析单元的功能与性能优劣也同样取决于分析单元中功能模块的配置、各功能模块之间的相互关联结构。
[0003]目前市场上的铁水热分析系统虽然满足了铁液的碳、硅成分分析的基本要求，但其功能的全面性与性能的稳定性仍不能满足生产过程中对铁水质量实时控制的要求。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种球墨铸铁实时分析单元，它不仅能迅速准确地分析出铁水的实时质量数据，而且性能稳定、功能全面。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的一种球墨铸铁实时分析单元，包括数据通信模块与数据处理模块，所述数据处理模块与数据库管理模块通信连接，数据库管理模块与数据库通信连接;所述数据处理模块还分别与基本测试模块和球铁测试模块通信连接，所述数据库管理模块还与参数设置模块和历史记录模块通信连接;所述基本测试模块、球铁测试模块、参数设置模块和历史记录模块与人机界面通信连接。
[0006]在上述结构中，由于所述数据处理模块与数据库管理模块通信连接，数据库管理模块与数据库通信连接;则数据处理模块对实时温度数据解包并进行分析，计算当前测试铁水的有效成分，并于测试结束时通过数据库管理模块存储原始数据到数据库，数据库管理模块则涉及温度数据和测量结果的存储、查询、删除以及输出等。
[0007]又由于所述数据处理模块还分别与基本测试模块和球铁测试模块通信连接，则基本测试模块为基本模块，主要实时在线计算、检测铁水的碳当量CE%、碳含量0%、硅含量Si%和相关牌号等，球铁测试模块主要应用于计算、检测球铁中碳当量CE%、碳含量0%、硅含量Si%、球化率SG%、抗拉强度RM和共晶度SC等相关参数。
[0008]还由于所述数据库管理模块还与参数设置模块和历史记录模块通信连接;则参数设置模块用于设置系统测试时所用全部参数，如目标材质、铁水重量、目标结果修正量等，为数据处理模块提供相关目标参数，历史记录模块可实现历史结果的查找和图形化显示、趋势分布统计。
[0009]再由于所述基本测试模块、球铁测试模块、参数设置模块和历史记录模块与人机界面通信连接，则通过人机界面可以方便地实现检测结果的显示输出、相关目标参数的输入、历史记录的查询等功能。
[0010]通过上述技术方案，不仅能迅速准确地分析出铁水的CE、C、Si等成分含量数据，推算出铁水牌号、性能等实时质量数据，还可根据所设定的目标材质对检测数据进行对比分析，计算出提高铁水质量的增碳剂、硅铁、废钢的加入量，还能兼具测定球化铁液凝固温度曲线、捕捉球铁特征凝固参数、按照特征参数计算球化率测量结果并显示给用户参考的功能，并且通过数据库及数据库管理模块直观回顾历史测量过程及验证参数改变时的测量结果，以及具有测量数据输出转移功能，其功能全面且性能稳定。
[0011]本实用新型的一种优选实施方式，所述数据处理模块与数据通信模块通信连接。采用该实施方式，可及时准确地根据数据处理要求将数据通信模块所获取的温度数据实时传递给数据处理模块。
[0012]本实用新型的另一种优选实施方式，所述数据通信模块通过RS-232串行接口与温度数据包数据连接。采用该实施方式，可以实现温度数据包与数据通信模块之间工作指令与温度数据的实时准确的传输。
[0013]本实用新型的又一种优选实施方式，所述数据通信模块通过RS-232串行接口经电平转换芯片与温度数据包数据连接。采用该实施方式，通过电平转换芯片可保证数据通信模块与温度数据包之间数据传输的可靠实现。
[0014]本实用新型进一步的优选实施方式，所述数据库包括C/Si测量材质参数设定表、C/Si测量采样温度表、C/Si测量结果表和球化率测量材质参数设定表、球化率测量采样温度表、球化率测量结果表。采用该实施方式，数据库功能强大，可以满足球墨铸铁实时分析单元各种功能的数据处理需求。
[0015]本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述数据库管理模块通过U盘与客户端数据阅读系统数据传输连接。采用该实施方式，使用U盘对仪器测量结果进行历史数据的转移，可使用户在远离生产现场的办公室的计算机上对现场测量结果进行数据回顾、趋势浏览和曲线分析等。
[0016]本实用新型又一进一步的优选实施方式，所述人机界面包括触摸式显示屏。采用该实施方式，可以通过触摸方式简单、方便地实现检测结果的显示输出、相关目标参数的输入、历史记录的查询等人机交互功能，并且通过触摸屏设置多层次的众多的子界面，使得人机交互直观、方便，更好地满足人机工程学的相关要求。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0018]图1是本实用新型球墨铸铁实时分析单元的结构框图。
【具体实施方式】
[0019]在图1所示的球墨铸铁实时分析单元中，数据处理模块是球墨铸铁实时分析单元的核心模块，数据处理模块分别与数据库管理模块、基本测试模块和球铁测试模块以及数据通信模块通信连接;数据库管理模块与数据库通信连接，数据库包括C/Si测量材质参数设定表、C/Si测量采样温度表、C/Si测量结果表和球化率测量材质参数设定表、球化率测量采样温度表、球化率测量结果表，数据库管理模块还与参数设置模块和历史记录模块通信连接，上述各模块基于PC104工业控制计算机为核心建立，通过数据处理模块解包数据通信模块所传输的数据，在数据库及数据库管理模块的支撑下能迅速准确地分析出铁水的CE、C、Si待成分含量数据，推算出铁水牌号、性能等实时质量数据，还可根据所设定的目标材质对检测数据进行对比分析，计算出提高铁水质量的增碳剂、硅铁、废钢的加入量，还能兼具测定球化铁液凝固温度曲线、捕捉球铁特征凝固参数、按照特征参数计算球化率测量结果并显示给用户参考的功能。在PC104工业控制计算机上设置有相关的端口，数据通信模块通过RS-232串行接口经电平转换芯片与外部的温度数据包数据连接，获取温度数据，数据库管理模块通过U盘与客户端数据阅读系统数据传输连接，为客户端提供现场测量结果进行数据回顾与分析，基本测试模块、球铁测试模块、参数设置模块和历史记录模块与人机界面通信连接，人机界面包括触摸式显示屏，方便地实现检测结果的显示输出、相关目标参数的输入、历史记录的查询等功能。
[0020]以上仅列出了本实用新型的一些【具体实施方式】，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出较多的改进与变换，如所述各模块也可以不是基于PC104工业控制计算机为核心建立，而可以是基于其它工业控制计算机为核心建立，所述数据库管理模块也可以直接通过相关接口与客户端数据阅读系统数据传输连接。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种球墨铸铁实时分析单元，包括数据通信模块与数据处理模块，其特征在于:所述数据处理模块与数据库管理模块通信连接，数据库管理模块与数据库通信连接;所述数据处理模块还分别与基本测试模块和球铁测试模块通信连接，所述数据库管理模块还与参数设置模块和历史记录模块通信连接;所述基本测试模块、球铁测试模块、参数设置模块和历史记录模块与人机界面通信连接。2.根据权利要求1所述的球墨铸铁实时分析单元，其特征在于:所述数据处理模块与数据通信模块通信连接。3.根据权利要求2所述的球墨铸铁实时分析单元，其特征在于:所述数据通信模块通过RS-232串行接口与温度数据包数据连接。4.根据权利要求3所述的球墨铸铁实时分析单元，其特征在于:所述数据通信模块通过RS-232串行接口经电平转换芯片与温度数据包数据连接。5.根据权利要求1所述的球墨铸铁实时分析单元，其特征在于:所述数据库包括C/Si测量材质参数设定表、C/Si测量采样温度表、C/Si测量结果表和球化率测量材质参数设定表、球化率测量采样温度表、球化率测量结果表。6.根据权利要求1所述的球墨铸铁实时分析单元，其特征在于:所述数据库管理模块通过U盘与客户端数据阅读系统数据传输连接。7.根据权利要求1所述的球墨铸铁实时分析单元，其特征在于:所述人机界面包括触摸式显示屏。
【文档编号】G01N25/00GK205643210SQ201620481010
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】周怡君, 戴挺, 王明君
【申请人】东南大学