CN203132725U - 可磨式双极热电偶测温系统 - Google Patents

可磨式双极热电偶测温系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种可磨式双极热电偶测温系统，包括：热电偶装置，包括第一半工件、第二半工件、第一热电偶薄片及第二热电偶薄片，第一热电偶薄片两面分别用第一、第二粘合部件粘合，第二热电偶薄片隔着第二粘合部件与该第一热电偶薄片贴合，并且使用第三粘合部件将两热电偶薄片粘合，用夹具将第一半工件、热电偶整体及第二半工件压紧，用第一导线和第二导线分别连接第二热电偶薄片和第一热电偶薄片；信号放大器，通过该第一导线和该第二导线连接至该热电偶装置；数据采集装置，连接于该信号放大器；以及数据处理模块，将该数据采集装置采集到的数据记录并处理，本实用新型能在降低绝缘层云母片的破碎概率的基础上实现磨削表面温度的测量。

Description

可磨式双极热电偶测温系统
技术领域
本实用新型关于一种可磨式双极热电偶测温系统，特别是涉及一种测量磨削表面温度的可磨式双极热电偶测温系统。
背景技术
磨削过程中，磨削温度是影响工件表面质量的重要因素。为了降低工件表面粗糙度和表层残余应力，避免工件烧伤，将磨削温度控制在一定范围内有很大的意义。目前对磨削表面进行温度测量的方法主要包含：热电偶测温、光纤测温、红外测温。其中，当工件为热电偶材料时通常采用可磨式双极热电偶测量磨削温度，且绝缘层通常采用云母片。但是众所周知，云母片脆性很大，夹在热电偶薄片和工件之间，很容易造成云母片破碎，导致工件与热电偶薄片在磨削区以下的区域会出现短路现象，从而造成磨削温度热电信号丢失。并且在采用云母片的情况下，还需要使用胶层将云母片与热电偶薄片粘合。通常的解决办法是增大云母片的厚度以减小云母片的破碎概率，获得稳定的磨削温度热电信号。但是增大云母片的厚度后，热电偶的总厚度将会增大，导致磨削温度的测量精度大为下降，并且热电偶制作繁杂的问题并没有解决。因此迫切需要提出一种技术手段以解决云母片的破碎问题以及简化热电偶的制作。
实用新型内容
为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种可磨式双极热电偶测温系统，其能在降低绝缘层云母片的破碎概率的基础上实现磨削表面温度的测量。
为达上述及其它目的，本实用新型提出一种可磨式双极热电偶测温系统，至少包括：
热电偶装置，其包括第一半工件、第二半工件、第一热电偶薄片及第二热电偶薄片，该第一热电偶薄片的两面分别用第一粘合部件、第二粘合部件粘合，该第二热电偶薄片隔着该第二粘合部件与该第一热电偶薄片贴合，并且使用第三粘合部件将两热电偶薄片粘合，该第一粘合部件、该第一热电偶薄片、该第二粘合部件、该第二热电偶薄片和该第三粘合部件成为一个热电偶整体，用夹具将该第一半工件、该热电偶整体及该第二半工件压紧，用第一导线和第二导线分别连接第二热电偶薄片和第一热电偶薄片；
信号放大器，通过该第一导线和该第二导线连接至该热电偶装置；
数据采集装置，一端连接于该信号放大器，另一端连接至数据处理模块；以及
数据处理模块，将该数据采集装置采集到的数据记录并处理。
进一步地，该第一热电偶薄片与该第二热电偶薄片为两种不同材料的热电偶薄片且长度相当。
进一步地，该第一导线及该第二导线为极性不同的热电偶补偿导线，其通过电焊笔与该第二热电偶薄片和该第一热电偶薄片焊接，且结点均匀。
进一步地，该第一粘合部件、该第二粘合部件及该第三粘合部件为透明胶带
进一步地，该些透明胶带厚度为0.03mm，宽度宽于热电偶薄片，焊接端长度比热电偶薄片稍长，另一端与热电偶薄片对齐。
进一步地，该数据采集装置为数据采集卡。
进一步地，该数据处理模块为计算机。
进一步地，该第一半工件与该第二半工件为沿着工件中部剖开形成的。
进一步地，该热电偶装置与夹具安装在磨床工作台上。
与现有技术相比，本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统装置通过在热电偶装置的热电偶薄片的绝缘层和胶层采用透明胶带来代替现有技术中的云母片及胶层，其不仅能够降低绝缘层云母片的破碎概率，而且提高热电偶两极的绝缘可靠性，本实用新型的热电信号稳定可靠，具有广泛推广使用的价值。
附图说明
图1为本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统的系统架构图；
图2为本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统中热电偶装置的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统的系统架构图。图2为本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统中热电偶装置的结构示意图。请一并参照图1及图2，本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统，包括热电偶装置、信号放大器12、数据采集装置14以及数据处理模块13。
其中热电偶装置包括第一半工件3、第二半工件10、第一热电偶薄片5及第二热电偶薄片8，第一半工件3与第二半工件10是沿着工件中部将工件剖开形成的，在本实用新型较佳实施例中，将两半工件的剖面抛光，以提高两半工件的结合精度；第一热电偶片5的两面分别用第一粘合部件4与第二粘合部件7粘合，第二热电偶薄片8隔着第二粘合部件7与第一热电偶薄片5贴合，并且使用第三粘合部件9将两热电偶薄片粘合，在本实用新型较佳实施例中，第一热电偶薄片5与第二热电偶薄片8为两种不同材料的热电偶薄片且长度相当，此时第一粘合部件4、第一热电偶薄片5、第二粘合部件7、第二热电偶薄片8和第三粘合部件9成为一个热电偶整体；用夹具2将第一半工件3、热电偶整体及第二半工件10压紧，用第一导线11和第二导线15分别连接第二热电偶薄片8和第一热电偶薄片5，构成热电偶装置，在本实用新型较佳实施例中，第一导线11及第二导线15为极性不同的热电偶补偿导线，其通过电焊笔与第二热电偶薄片8和第一热电偶薄片5焊接，结点均匀。在本实用新型较佳实施例中，第一粘合部件4、第二粘合部件7及第三粘合部件9均为透明胶带，其用于绝缘热电偶两极，厚度为0.03mm，宽度为12mm，宽于热电偶薄片，焊接端的长度比热电偶薄片稍长，另一端与热电偶薄片对齐。
信号放大器12通过第一导线11和第二导线15连接至热电偶装置，将热电偶装置产生的热电信号放大后送至数据采集装置14，数据采集装置14与数据处理模块13相连，数据采集装置14将采集到的数据送至数据处理模块13记录并存储，数据处理模块13根据两热电偶材料热电势与温度的对应关系，可以获得磨削时磨削区的温度值。
以下将配合图1及图2通过一具体实施方式进一步说明本实用新型。沿着工件中部将工件剖开，形成第一半工件3和第二半工件10，将两半工件的剖面抛光，以提高两半工件的结合精度；将厚度为0.04mm的第一热电偶薄片5两面分别用第一透明胶带4和第二透明胶带7粘合住，将厚度为0.04mm的第二热电偶薄片8隔着第二透明胶带7与第一热电偶薄片5贴合，并且使用第三透明胶带9将两热电偶薄片粘合，在本实用新型较佳实施例中，此时第一透明胶带4、第一热电偶薄片5、第二透明胶带7、第二热电偶薄片8和第三透明胶带9成为一个热电偶整体；用夹具2将第一半工件3、热电偶整体和第二半工件10压紧，用第一导线11和第二导线15分别连接第二热电偶薄片8和第一热电偶薄片5，构成热电偶装置；热电偶装置和夹具安装在磨床工作台1上，第一导线11和第二导线15连接信号放大器12，并通过数据采集卡14与计算机13相连。
磨削时，当砂轮6磨过热电偶装置时，不同材料的第一热电偶薄片5和第二热电偶薄片8相互搭接，形成热电偶接点，回路导通，由于两热电偶薄片的材料属性不同，磨削温升会产生热电信号，热电信号通过第一导线11和第二导线15经过信号放大器12放大，再经过数据采集卡14进行数据采集后输入计算机13记录并存储；根据两热电偶材料热电势与温度的对应关系，可以获得磨削时磨削区的温度值。
可见，本实用新型一种可磨式双极热电偶测温系统装置通过在热电偶装置的热电偶薄片的绝缘层和胶层采用透明胶带来代替现有技术中的云母片及胶层，其不仅能够降低绝缘层云母片的破碎概率，而且提高热电偶两极的绝缘可靠性，本实用新型的热电信号稳定可靠，具有广泛推广使用的价值。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
①热电偶绝缘层采用厚度与云母片和胶层的总厚度相当的透明胶带，使绝缘层破碎的概率大大减小，因此热电偶短路的概率大为下降，热电信号稳定，同时测温的准确度并没有因此而下降。
②热电偶胶层采用同样的透明胶带，由于只需三条与热电偶薄片同样长度的透明胶带就可代替繁杂的云母片与胶层，使得热电偶制作的便捷性大大增强。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (9)

1.一种可磨式双极热电偶测温系统，至少包括： 
热电偶装置，其包括第一半工件、第二半工件、第一热电偶薄片及第二热电偶薄片，该第一热电偶薄片的两面分别用第一粘合部件、第二粘合部件粘合，该第二热电偶薄片隔着该第二粘合部件与该第一热电偶薄片贴合，并且使用第三粘合部件将两热电偶薄片粘合，该第一粘合部件、该第一热电偶薄片、该第二粘合部件、该第二热电偶薄片和该第三粘合部件成为一个热电偶整体，用夹具将该第一半工件、该热电偶整体及该第二半工件压紧，用第一导线和第二导线分别连接第二热电偶薄片和第一热电偶薄片； 
信号放大器，通过该第一导线和该第二导线连接至该热电偶装置； 
数据采集装置，一端连接于该信号放大器，另一端连接至数据处理模块；以及 
数据处理模块，将该数据采集装置采集到的数据记录并处理。 
2.如权利要求1所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该第一热电偶薄片与该第二热电偶薄片为两种不同材料的热电偶薄片且长度相当。 
3.如权利要求2所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该第一导线及该第二导线为极性不同的热电偶补偿导线，其通过电焊笔与该第二热电偶薄片和该第一热电偶薄片焊接，且结点均匀。 
4.如权利要求3所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于： 该第一粘合部件、该第二粘合部件及该第三粘合部件为透明胶带。 
5.如权利要求4所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该些透明胶带厚度为0.03mm，宽度宽于热电偶薄片,焊接端长度比热电偶薄片稍长，另一端与热电偶薄片对齐。 
6.如权利要求1所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该数据采集装置为数据采集卡。 
7.如权利要求1所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该数据处理模块为计算机。 
8.如权利要求1所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该第一半工件与该第二半工件为沿着工件中部剖开形成的。 
9.如权利要求1所述的一种可磨式双极热电偶测温系统，其特征在于：该热电偶装置与夹具安装在磨床工作台上。 
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