多通道热电偶和双色红外测温系统的研制及应用研究

摘要

机械制造业中的大部分零件都是通过切削加工制作完成。切削过程中产生的热量除了少量逸散到周围介质(多为切削液和空气)，其余均传入刀具、切屑和工件中，刀具、工件和机床温升会加速刀具磨损，引起工件热变形，严重的甚至引起机床热变形，破坏切削加工系统稳定性。因此，在进行切削理论、刀具切削性能以及材料加工性能等研究时，对切削温度的测量非常重要。
　　 温度是表征物体状态的重要参数之一。常见的温度测量方法分为接触式与非接触式两类。本文以开发双色红外测温仪和多通道热电偶温度连续采集系统为目标，主要研究内容包括双色红外测温仪的设计和标定、多通道热电偶温度连续采集系统的设计和标定，以及多通道热电偶温度连续采集系统的应用等。利用可控检定炉对双色红外测温仪和多通道热电偶温度连续采集系统进行标定试验，分别获取双色红外测温仪的温度—电压比值变化曲线和热电偶的温度—电压变化曲线;利用AD采集卡及控制程序，实现对工件多点切削温度变化的同步连续采集，测量并保存切削过程中工件指定点的温度变化。
　　 本文设计的双色红外测温法具有安全、快速、方便、可靠、准确、非接触、寿命长等优势，且双色测温法不受目标发射率的影响;多通道热电偶温度连续采集系统解决了在切削试验中的多点连续采集和试验数据保存的问题，具有重要的应用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源及意义

1．2 测温原理简介

1．2．1 接触式测温方法

1．2．2 非接触式测温方法

1．3 国内外研究现状

1．4 研究内容与方法

第2章 双色红外测温仪的设计

2．1 设计思路及试验方案

2．2 测温环境对测温精度的影响

2．2．1 测温距离的选择

2．2．2 其他环境因素对红外测温的影响

2．3 红外测温光学元件技术参数的确定

2．4 测温仪壳体的设计

2．5 处理电路、采集卡选择和夹具设计

2．6 本章小结

第3章 双色红外测温仪的标定

3．1 标定试验的设计

3．1．1 标定试验流程设计

3．1．2 双色红外切削温度测温仪标定试验

3．2 标定结果及其分析

3．3 本章小结

第4章 多通道热电偶温度连续采集系统的设计

4．1 多通道热电偶连续测温系统原理

4．2 多通道热电偶连续测温系统的设计

4．2．1 热电偶标定试验

4．2．2 数据采集卡原理简介与具体设置

4．2．3 控制程序的设计和调试

4．3 本章小结

第5章 多通道热电偶温度连续采集系统的应用研究

5．1 多通道热电偶连续采集系统试验验证

5．1．1 试验设计方案

5．1．2 试验结果及分析

5．2 多通道热电偶温度连续采集系统的应用

5．2．1 应用试验方案设计

5．2．2 试验采集结果及分析

5．3 本章小结

结论与展望

参考文献

附录

攻读硕士期间获得的研究成果

致谢

学位论文评阅及答辩情况表