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合金熔体热物性参数集成测试系统的软件设计

作　者: 赖庆云
导　师: 李大勇
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 材料学
关键词: 热物性参数合金熔体集成测试系统软件设计
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

粘度、密度、表面张力和电导率是合金熔体重要的热物性参数,这些参数值的准确测试和分析,对冶金过程中的配料方案和工艺过程控制都起着极其重要的作用。因此,为了促进冶金和铸造行业技术进步,研制集粘度、密度、表面张力和电导率检测于一体的合金熔体热物性参数测试系统具有重要意义。本文综述了高温熔体粘度、表面张力、密度和电导率等热物性参数测试技术的国内外研究状况。介绍了本集成测试系统中各物性参数检测的基本原理和装置的总体结构,并详尽介绍了合金熔体热物性参数集成测试系统的软件设计与实现方法。在充分考虑测试系统的准确性和可靠性的情况下,本测试系统以工控机为核心,根据各个参数检测原理,分别采用PC-6408开关量输入输出接口卡和PC-6319D数据采集卡,控制装置中相应检测探头的运行和传感器信号的采集,自动对采集到的信号进行模数转换和数据处理等操作。基于可视化开发工具Delphi 7.0进行了软件设计,本着可用性和模块化的设计思想,设计了密度和表面张力同步检测模块、粘度检测模块、电导率检测模块、温度控制模块和功能盘转动控制模块,同时在这些模块中实现了数据的自动采集、存储、计算、分析、结果显示和曲线自动生成等功能。为了便于准确记录和查找测试数据,专门开发了数据库管理模块。在实验室条件下,对熔融铝合金的表面张力、密度、粘度和电导率等热物性参数值进行了测试。测试结果表明,软件系统运行稳定,具有良好的人机界面,满足测试精度和要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-16
  1.1 课题来源及意义  11-12
    1.1.1 课题来源  11
    1.1.2 课题研究目的及意义  11-12
  1.2 合金熔体热物性参数测试技术的国内外研究状况  12-15
    1.2.1 合金熔体粘度检测方法  12-13
    1.2.2 合金熔体表面张力检测方法  13-14
    1.2.3 合金熔体密度检测方法  14
    1.2.4 合金熔体电导率检测方法  14-15
    1.2.5 合金熔体热物性参数集成测试技术  15
  1.3 课题主要研究内容  15-16
第2章集成测试系统的检测原理及系统结构  16-24
  2.1 合金熔体热物性参数检测基本原理  16-19
    2.1.1 合金熔体密度与表面张力同步检测基本原理  16-17
    2.1.2 合金熔体粘度检测基本原理  17-18
    2.1.3 合金熔体电导率检测基本原理  18-19
  2.2 集成测试系统的总体结构及测试流程  19-20
    2.2.1 系统的总体结构  19-20
    2.2.2 系统检测工作流程  20
  2.3 集成测试系统的软件总体设计  20-23
    2.3.1 软件设计目标  20-21
    2.3.2 软件系统构成  21-22
    2.3.3 软件开发工具的选择  22-23
  2.4 用户界面的设计思想  23
    2.4.1 可用性设计  23
    2.4.2 模块化设计  23
  2.5 本章小结  23-24
第3章集成测试系统的控制单元软件设计  24-34
  3.1 控制单元的硬件环境  24-26
    3.1.1 硬件组成  24-25
    3.1.2 工控机  25
    3.1.3 开关量输入输出板卡  25-26
  3.2 手动控制  26-27
  3.3 自动控制  27
  3.4 控制单元的软件设计  27-32
    3.4.1 功能盘转动控制模块  28-29
    3.4.2 表面张力密度同步检测模块  29
    3.4.3 粘度检测模块  29-31
    3.4.4 电导率检测模块  31
    3.4.5 温度控制模块  31-32
  3.5 应用程序设计  32-33
    3.5.1 系统调试界面设计  32
    3.5.2 参数设置界面设计  32-33
  3.6 本章小结  33-34
第4章集成测控系统的数据采集单元软件设计  34-47
  4.1 数据采集处理单元的硬件结构  34-38
    4.1.1 硬件结构  34-35
    4.1.2 数据采集卡PC-6319D  35-36
    4.1.3 传感器的选型  36-38
  4.2 数据采集系统的软件界面设计  38-40
    4.2.1 参数检测界面设计  38-39
    4.2.2 历史数据查询界面设计  39-40
  4.3 软件中使用的主要技术  40-43
    4.3.1 数字滤波  40-42
    4.3.2 标度变换  42-43
  4.4 系统数据库设计  43-46
    4.4.1 Delphi 开发数据库程序的优点  43
    4.4.2 数据库管理系统的选择  43-44
    4.4.3 数据库的任务要求  44
    4.4.4 数据表的设计  44-46
  4.5 本章小结  46-47
第5章集成测试系统的软件调试  47-52
  5.1 空运行状态下系统软件调试  47-48
    5.1.1 软件模块调试  47
    5.1.2 系统空运行的调试  47-48
  5.2 实验室条件下系统软件测试  48-51
    5.2.1 待机界面  48
    5.2.2 粘度测试  48-49
    5.2.3 表面张力和密度检测  49-50
    5.2.4 电导率检测  50
    5.2.5 多参数综合测试  50-51
    5.2.6 历史数据调用  51
  5.3 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读硕士学位期间发表的学术论文  57-58
致谢  58

合金熔体热物性参数集成测试系统的软件设计

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