CN110160861A - 铸造用型砂强度测试单元及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铸造用型砂强度测试单元及其装置，所述测试单元包括控制模块、扫码模块、称量模块、强度测试模块和数据传输模块；所述控制模块包括数据采集单元和数据管理单元；所述数据采集单元与所述数据管理单元电连接；所述扫码模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述称量模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述强度测试模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述铸造用型砂强度测试装置，包括控制器、标准力学传感器、交换机和型砂强度测试仪；所述交换机用于将控制器、型砂强度测试仪、标准力学传感器连接至同一局域网内；本发明实现了实验数据上传自动化，提高了试验人员工作效率、实验数据记录的准确性。

Description

铸造用型砂强度测试单元及其装置
技术领域
本发明涉及铸造领域，具体涉及一种铸造用型砂强度测试单元及其装置。
背景技术
在铸造行业中，型砂的性能与铸件质量密切相关，它直接影响着铸造过程中铸型的质量、型腔的尺寸精度等，进而对铸件质量产生影响。因此，型砂性能指标对铸造工作者尤为重要，而强度是型砂最为重要的性能指标之一。通常型砂强度指标大多数都采用型砂强度测试仪进行测试。
目前，铸造行业中常用的型砂强度测试仪主要分为两类，其一以单片机作为主要控制单元，其控制系统如附图1所示，核心元件为单片机，还包括力学传感器、A/D转换器、液晶显示屏、输入键盘、继电器、步进驱动器；其二是以可编程逻辑控制器(PLC)作为主要控制单元，其控制系统如附图2所示，主要包括可编程逻辑控制器(PLC)、力学传感器、液晶显示屏、继电器、互联网通讯模块、步进驱动器。上述两种控制系统的型砂强度测试仪，均可对单个型砂强度进行自动测试并将强度值显示在液晶屏上，但两种控制系统都是单一的系统，没有将设备与上位数据采集单元结合起来，现场测试人员在使用强度测试仪的过程中需手工抄录型砂强度值，之后再将数据手工输入至计算机端试验数据管理单元中。这就使得现场测试人员进行型砂强度测试时工作效率低，记录试验数据时容易出错。
发明内容
为了解决现有常规型砂强度测试仪无法自动将型砂强度数据数据数据传输至计算机端实验数据管理单元的问题，本发明提供了一种铸造用型砂强度测试单元及其装置，实现了实验数据上传自动化，提高了试验人员工作效率、实验数据记录的准确性。
为解决上述不足，本发明采用的技术方案为：
一种铸造用型砂强度测试单元，所述测试单元包括控制模块、扫码模块、称量模块、强度测试模块和数据传输模块；
所述控制模块包括数据采集单元和数据管理单元；所述数据采集单元与所述数据管理单元电连接；
所述扫码模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述称量模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述强度测试模块通过数据传输模块与控制模块相连接；
所述称量模块称取试样质量；所述数据传输模块将试样质量数据上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样质量数据上传给数据管理单元；所述数据管理单元进行数据分析和处理；
所述扫码模块扫取试样的编码；所述数据传输模块将试样编码上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样编码上传给数据管理单元；
所述强度测试模块测试试样型砂强度；所述数据传输模块将试样型砂强度数据上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样型砂强度数据上传给数据管理单元；所述数据管理单元进行数据分析和处理。
一种如上所述铸造用型砂强度测试单元的工作方法，包括以下步骤：
扫取试样编码：所述扫码模块扫取试样的编码，数据传输模块将试样编码上传给数据采集单元，数据采集单元将试样编码上传给数据管理单元；
称取试样质量：所述称量模块称取试样质量，数据传输模块将试样质量数据上传给数据采集单元，数据采集单元将试样质量数据上传给数据管理单元进行数据分析和处理；
测试试样强度：所述强度测试模块测试试样型砂强度，数据传输模块将试样型砂强度数据上传给数据采集单元，数据采集单元将试样型砂强度数据上传给数据管理单元进行数据分析和处理。
一种铸造用型砂强度测试装置包括如上所述的测试单元，所述测试单元采用如上所述的工作方法执行工作，所述型砂强度测试装置包括控制器(100)、标准力学传感器(200)、交换机(300)和型砂强度测试仪(400)；所述交换机(300)用于将控制器(100)、型砂强度测试仪(400)、标准力学传感器(200)连接至同一局域网内；所述型砂强度测试仪(400)包括可编程逻辑控制器(410)、人机交互屏(420)、称量装置(430)、扫码装置(440)、数据传输装置(450)；所述人机交互屏(420)用于人与机器交互进行触摸屏控制；所述人机交互屏(420)分别与可编程逻辑控制器(410)和交换机(300)电连接；所述可编程逻辑控制器(410)和交换机(300)电连接；所述称量装置(430)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接；所述扫码装置(440)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接。
进一步的，所述扫码装置(440)用于扫取试样的编码；所述称量装置(430)用于称取试样的质量。
进一步的，所述标准力学传感器(200)通过数据传输装置(450)与交换机电连接。
进一步的，所述控制器(100)包括数据采集软件(110)和数据管理软件(120)和；所述数据采集软件(110)用于数据的采集；所述数据管理软件(120)用于数据分析和处理；所述数据采集软件(110)将数据自动上传给数据管理软件(120)。
进一步的，所述标准力学传感器(200)用于检测型砂强度测试仪(400)输出力学数据的准确性。
本发明的有益效果在于：
(1)消除人为误差：测试过程自动化，测试结果通过数据采集单元上传至数据管理单元供统计、分析使用，过程无需人为干预，避免人工记录实验数据带来的数据错误。
(2)无需人工检定力值传感器：将标准力学传感器与型砂强度测试仪集成，实现自动检定，无需人工检定，可利用型砂强度测试仪自动检定功能进行准确性验证。
(3)自动化程度高：系统内部集成电子天平、扫码枪、标准力学传感器，通过控制器与型砂强度测试仪进行交互，实现数据的互联互通，只需人工称量试样、扫码、放样这几步操作，即可完成试样强度检测，提高了工作效率。
附图说明
图1为以单片机为控制单元型砂强度测试仪控制系统示意图。
图2为以可编程逻辑控制器为控制单元型砂强度测试仪控制系统示意图。
图3为本发明压强测试单元的结构示意图。
图4为本发明强度测试装置的结构示意图。
图中：100-控制器；110-数据管理软件；120-数据采集软件；200-标准力学传感器；300-交换机；400-型砂强度测试仪；410-可编程逻辑控制器；420-人机交互屏；430-称量装置；440-扫码装置；450-数据传输装置。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
一种铸造用型砂强度测试单元，请参见附图3所示，所述型砂强度测试单元能够有效的将设备与上位数据采集单元相结合起来，所述型砂强度测试单元包括控制模块、扫码模块、称量模块、强度测试模块和数据数据传输模块；所述控制模块包括数据采集单元和数据管理单元；所述数据采集单元与所述数据管理单元将数据上传以太网数据管理单元数据库进行数据连接。
进一步的,所述型砂强度测试单元测试过程自动化，测试数据通过数据采集单元自动上传至数据管理进行相应的统计和分析，过程无需人为干预，避免人工记录实验数据带来的数据错误。
进一步的,所述扫码模块与数据传输模块通过串口电连接；所述数据传输模块与控制模块通过串口电连接；所述称量模块与数据传输模块通过串口电连接；所述强度测试模块与数据数据传输模块通过串口电连接；所述数据传输模块与控制模块通过串口电连接。
进一步的,所述称量模块称取试样质量；所述数据数据传输模块将试样质量数据自动上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样质量数据自动上传给控制模块中的数据管理单元；所述数据管理单元进行相应的数据分析和处理。
进一步的,所述扫码模块扫取试样的编码；所述数据数据传输模块将试样编码自动上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样编码自动自动上传给控制模块中的数据管理单元。
进一步的,所述强度测试模块测试试样型砂强度；所述数据数据传输模块将试样型砂强度数据自动上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样型砂强度数据自动上传给数据管理单元；所述数据管理单元进行相应的数据分析和处理。
一种如上所述铸造用型砂强度测试单元的工作方法，请参见附图3所示，具体包括以下步骤：
扫取试样编码：所述扫码模块扫取试样的编码，数据传输模块将试样编码自动上传给数据采集单元，数据采集单元将试样编码自动上传给数据管理单元；
称取试样质量：所述称量模块称取试样质量，数据数据传输模块将试样质量数据自动上传给数据采集单元，数据采集单元将试样质量数据自动上传给数据管理单元,数据管理单元进行相应的数据分析和处理；
测试试样强度：所述强度测试模块测试试样型砂强度，数据数据传输模块将试样型砂强度数据自动上传给数据采集单元，数据采集单元将试样型砂强度数据自动上传给数据管理单元,数据管理单元进行相应的数据分析和处理。
一种铸造用型砂强度测试装置包括如上所述的测试单元，所述测试单元采用如上所述的工作方法执行工作，请参见附图4所示，所述型砂强度测试装置包括控制器(100)、标准力学传感器(200)、交换机(300)和型砂强度测试仪(400)；所述交换机(300)用于将控制器(100)、型砂强度测试仪(400)、标准力学传感器(200)连接至同一局域网内。
进一步的，所述型砂强度测试仪(400)包括可编程逻辑控制器(410)、人机交互屏(420)、称量装置(430)、扫码装置(440)和数据传输装置(450)；所述人机交互屏(420)用于人与机器交互进行触摸屏控制；所述人机交互屏(420)分别与可编程逻辑控制器(410)和交换机(300)连接组成同一以太网内使与可编程逻辑控制器(410)与人机交互屏(420)互相通信；所述可编程逻辑控制器(410)和交换机(300)通过以太网口连接。
进一步的,所述称量装置(430)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接；所述称量装置(430)与数据传输装置(450)通过串口形式连接；所述数据传输装置(450)通过将串口转换成以太网口连接至交换机(300)。
进一步的,所述扫码装置(440)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接；所述扫码装置(440)与数据传输装置(450)通过串口形式电连接。
进一步的，所述控制器(100)包括数据采集软件(110)和数据管理软件(120)；所述数据采集软件(110)用于数据的采集；所述数据管理软件(120)用于数据分析和处理；所述数据采集软件(110)将数据自动上传给数据管理软件(120)。
进一步的，所述标准力学传感器(200)用于检测型砂强度测试仪(400)输出力学数据的准确性。将标准力学传感器(200)与型砂强度测试仪(400)集成，实现自动检定，无需人工检定，可利用型砂强度测试仪(400)自动检定功能进行准确性验证。
进一步的，所述扫码装置(440)用于扫取试样的编码。通过数据传输装置(450)将试样编码数据传输至控制器(100)中的数据采集软件(110),数据采集软件(110)再将试样编码数据传输至数据管理软件(120)。
进一步的,所述称量装置(430)用于称取试样的质量。通过数据传输装置(450)将试样质量数据传输至控制器(100)中的数据采集软件(110),数据采集软件(110)再将试样质量数据传输至数据管理软件(120)。
进一步的，所述标准力学传感器(200)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接；所述标准力学传感器(200)与数据传输装置(450)通过串口形式连接；所述数据传输装置(450)通过将串口转换成以太网口连接至交换机(300)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种铸造用型砂强度测试单元，其特征在于，所述测试单元包括控制模块、扫码模块、称量模块、强度测试模块和数据传输模块；
所述控制模块包括数据采集单元和数据管理单元；所述数据采集单元与所述数据管理单元电连接；
所述扫码模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述称量模块通过数据传输模块与控制模块相连接；所述强度测试模块通过数据传输模块与控制模块相连接；
所述称量模块称取试样质量；所述数据传输模块将试样质量数据上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样质量数据上传给数据管理单元；
所述数据管理单元进行数据分析和处理；
所述扫码模块扫取试样的编码；所述数据传输模块将试样编码上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样编码上传给数据管理单元；
所述强度测试模块测试试样型砂强度；所述数据传输模块将试样型砂强度数据上传给控制模块中的数据采集单元；所述数据采集单元将试样型砂强度数据上传给数据管理单元；所述数据管理单元进行数据分析和处理。
2.如权利要求1所述的铸造用型砂强度测试单元的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
扫取试样编码：所述扫码模块扫取试样的编码，数据传输模块将试样编码上传给数据采集单元，数据采集单元将试样编码上传给数据管理单元；
称取试样质量：所述称量模块称取试样质量，数据传输模块将试样质量数据上传给数据采集单元，数据采集单元将试样质量数据上传给数据管理单元进行数据分析和处理；
测试试样强度：所述强度测试模块测试试样型砂强度，数据传输模块将试样型砂强度数据上传给数据采集单元，数据采集单元将试样型砂强度数据上传给数据管理单元进行数据分析和处理。
3.一种铸造用型砂强度测试装置包括如权利要求1所述的测试单元，所述测试单元采用如权利要求2所述的工作方法执行工作,其特征在于，所述型砂强度测试装置包括控制器(100)、标准力学传感器(200)、交换机(300)和型砂强度测试仪(400)；
所述交换机(300)用于将控制器(100)、型砂强度测试仪(400)和标准力学传感器(200)连接至同一局域网内；
所述型砂强度测试仪(400)包括可编程逻辑控制器(410)、人机交互屏(420)、称量装置(430)、扫码装置(440)、数据传输装置(450)；所述人机交互屏(420)用于人与机器交互进行触摸屏控制；所述人机交互屏(420)分别与可编程逻辑控制器(410)和交换机(300)电连接；可编程逻辑控制器(410)和交换机(300)电连接；所述称量装置(430)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接；所述扫码装置(440)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接。
4.根据权利要求3所述的铸造用型砂强度测试装置，其特征在于，所述扫码装置(440)用于扫取试样的编码；所述称量装置(430)用于称取试样的质量。
5.根据权利要求3所述的铸造用型砂强度测试装置，其特征在于，所述标准力学传感器(200)通过数据传输装置(450)与交换机(300)电连接。
6.根据权利要求3所述的铸造用型砂强度测试装置，其特征在于，所述控制器(100)包括数据采集软件(110)和数据管理软件(120)和；所述数据采集软件(110)用于数据的采集；所述数据管理软件(120)用于数据分析和处理；所述数据采集软件(110)将数据自动上传给数据管理软件(120)。
7.根据权利要求3所述的铸造用型砂强度测试装置，其特征在于，所述标准力学传感器(200)用于检测型砂强度测试仪(400)输出力学数据的准确性。
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