淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀

第 1 章 概述 

SYQ-2 型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀為便攜式測試儀，攜帶方便，適合 于現場(chǎng)測試，也同樣適合于實(shí)驗室測試。 1.1 SYQ-2 型淬火介質(zhì)冷卻能力測試儀的特點(diǎn) ● 軟件具有通用性。測試軟件可以在任何品牌機或兼容機上運行， 與打印機也無(wú)關(guān)系。因而，用戶(hù)可以根據自己的需要，購置不同檔次的計 算機，在任何時(shí)候都可以更換計算機和打印機。 ● 該測試儀測出的指標全，含蓋了 ISO9950（φ12.5Inconel600 合金探頭）國際標準和我國 JB/T7951-2004（φ12.5Inconel600 合金探頭） JB/T7951-1999（φ16 銀探頭）和 SH/T0220（φ10 銀探頭）三個(gè)行業(yè)標準 中的全部指標。因此，在任何時(shí)候，軟件過(guò)時(shí)的可能性是很小的，一旦出 現新的標準，我們將及時(shí)更新，免費奉送新版本，解除您的后顧之憂(yōu)。再 者，您只需配備不同的探頭，就能按照不同的標準進(jìn)行測試。從根本上解 決了因使用不同標準帶來(lái)交流上的不便。 ● 本軟件及其測試數據可以通過(guò)任何方式（國際互聯(lián)網(wǎng)、軟盤(pán)等） 向國內外任何單位或個(gè)人發(fā)布，從而大大提高交流速度，提高企業(yè)形象。 ● 本軟件對測試結果增加了 60 個(gè)漢字的介質(zhì)描述和備注欄。測試 日期、時(shí)間自動(dòng)保存在文件中。簡(jiǎn)單說(shuō)，您不需要再用筆作任何記錄了。 ● 帶有探頭修正系數，可以按照最大冷速或整條冷速曲線(xiàn)確定修 正系數，從根本上解決了不同探頭對測試結果的影響。 ● 本軟件在 WINDOWS/XP 等下運行，全中文界面，使用簡(jiǎn)單方 便。 ● 用文件管理測試結果，用“文件夾"管理技術(shù)檔案，可以保存。 ● 分析比較非常方便，在任何時(shí)候都可以將任意條曲線(xiàn)合并在同 一個(gè)圖上進(jìn)行分析、打印。 ● 打印用 A4 或 B5 紙，非常規范，冷卻曲線(xiàn)、冷速曲線(xiàn)、公司名 稱(chēng)、測試人、測試日期、時(shí)間、各個(gè)冷卻特性參數、介質(zhì)描述和備注、打 印日期等非常規范地打印在一張紙上，圖文并貌。

1.2 SYQ-2 型測試儀的應用 SYQ-2 型測試儀廣泛用于實(shí)驗室標準條件、生產(chǎn)車(chē)間現場(chǎng)條件下對冷 卻介質(zhì)、冷卻槽液進(jìn)行監控、對比分析，同樣也能用于對實(shí)際零件進(jìn)行加 熱和冷卻過(guò)程測試，是穩定和提高熱處理產(chǎn)品質(zhì)量，減少和杜絕廢品，節 能降耗提高效益的有效手段。

第 2 章 主要技術(shù)參數

執行標準：ISO9950、JB/T7951-2004、JB/T7951-1999、SH/T0220。 根據用戶(hù)需要提供不同標準的探頭。 溫度測量范圍：0~900℃ 冷速測量范圍：0~1000℃/s 測量精度： 溫度：±0.5% 最大冷速：±5% 最大冷速所在溫度：±5% 電源電壓：220±20V 采樣頻率：123 次/s 修正系數：0.5~1.5 加熱電爐功率：700w 計算機：各種品牌機或兼容機，筆記本或臺式機。 打印機：通用打印機

第 3 章 硬件組成及安裝

3.1 硬件組成 SYQ-2 型淬火介質(zhì)冷卻特性測試儀組成如圖 1 所示。

3.1 .1 計算機 筆記本或臺式機均可以。用筆記本計算機可以組裝成便攜式，在現場(chǎng) 進(jìn)行測試（當然也可以在試驗室進(jìn)行測試）。在實(shí)驗室測試，可選用臺式計 算機。 3.1.2 打印機 可以是任何品牌的打印機。 

3.1.3 溫度控制器和加熱爐

溫度控制器用于加熱爐爐溫控制。 加熱爐（見(jiàn)圖 2）用于加熱探頭，從室溫升到測試溫度約需要 15 分鐘 左右。 溫度控制器的設定溫度根據探頭溫度而定

3.1.4 介質(zhì)杯 介質(zhì)杯尺寸為：φ100mm×120mm。 介質(zhì)表面離杯口距離：20mm。 介質(zhì)溫度測量方式：水銀溫度計。 

3.1.5 測試探頭和手柄 測試探頭和手柄的尺寸如圖 2 所示。介質(zhì)杯和探頭在介質(zhì)杯中的位置 如圖 3 所示。不同探頭的安裝尺寸不同，按照圖 2 安裝探頭，加熱后直接 放到介質(zhì)杯中冷卻，探頭都處在合適位置。 

3.2 安裝與調試 

3.2.1 安裝 安裝非常簡(jiǎn)單，只要將 5 根連接導線(xiàn)一個(gè)個(gè)插上就可以了。這 5 根導 線(xiàn)是： 1. 電源線(xiàn)插在電源插座和溫度控制器上。 2. 電爐插頭插在溫度控制器和電爐上。 3. 熱電偶插在電爐和溫度控制器上。 4. 溫度補償導線(xiàn)（兩端均為三芯航空插頭）插在探頭手柄和溫度采集 器之間。 5. USB 延長(cháng)線(xiàn)接在溫度采集器與計算機上。 

3.2.2 標定探頭

見(jiàn) 6.2 節。

第 4 章 軟件的安裝與使用 4.1 軟件的安裝 本軟件由軟件專(zhuān)家用 V C++開(kāi)發(fā)工具編寫(xiě)，在 WINDOWS 或 XP 下運 行。全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便，在多數情況下，只需用鼠標就能完成全 部操作。軟件的運行與計算機和打印機無(wú)關(guān)。 1. 將溫度采集器與計算機連接，發(fā)現新硬件對話(huà)框，運行 USB 的安 裝程序 SETUP 完成安裝。 2. 將“介質(zhì)測試"文件夾復制到目標盤(pán)上位置（通常放在硬盤(pán) 的根目錄下）。 用鼠標右鍵將 Tempcom 發(fā)送到桌面快捷方式。運行該軟件時(shí)只需用鼠 標點(diǎn)擊桌面上的快捷方式就可以了。運行后的界面如圖 4 所示。整個(gè)界面 分為菜單條、工具條和視圖區三個(gè)區域，在視圖區的左上角顯示的是文件 名。 菜單條

4.2 菜單功能介紹 菜單包括：文件、編輯、查看和窗口，分別介紹如下。

4.2.1 文件

4.2.2.1 設置 選擇設置功能，將彈出如圖 7 所示的系統設置對話(huà)框。圖中數據設置 后按確認，數據將保存，直到下次修改。這些數據將在測試時(shí)或打印 時(shí)使用。 公司名稱(chēng)——測試單位名稱(chēng)。 測試人名——測試人。 測試標準——測試使用的標準，主要指探頭。 修正系數——對探頭的修正系數，詳見(jiàn) 6.2 介紹。 最高溫度——當探頭溫度超過(guò)該溫度經(jīng)過(guò)適當時(shí)間延時(shí)將發(fā)出報警聲，應 開(kāi)始測試。該溫度隨使用探頭不同而異，對銀探頭，設置為 805℃較好， 因為在標準中開(kāi)始測試溫度為 800℃，考慮到探頭入介質(zhì)過(guò)程中溫度會(huì )有 所下降，所以要適當高一些，具體高多少為宜用戶(hù)可根據經(jīng)驗確定。對 Ni-Cr 合金探頭，設置為 855℃較好，在標準中開(kāi)始測試溫度為 850℃。 警告：銀的熔點(diǎn)約為 950℃，用銀探頭時(shí)溫度不能過(guò)高。 圖 6 編輯菜單 圖 5 文件菜單- 10 - 溫度——當探頭溫度低于該溫度時(shí)將停止測試。對于油，通?？稍O為 190℃，也可以再高點(diǎn)。對于水基淬火介質(zhì)，溫度可以再低點(diǎn)。 最長(cháng)時(shí)間——測試時(shí)間超過(guò)該時(shí)間將停止測試。數值范圍為 1~10000s（必 須為整數），通常取 60s 為宜。如果時(shí)間比較長(cháng)，當探頭溫度低于溫 度時(shí)也將停止測試。 冷速光滑——為正整數，數值越大，冷速曲線(xiàn)越光滑，但其失真的可能性 越大，通常取 1~30 為宜，通常取 1 就可以了。該數值在屬性中可以更改。 冷速光滑越大，冷速曲線(xiàn)將變得更加圓滑，最大冷速減小。

4.2.2.2 屬性 選擇屬性功能，將彈出如圖 8 所示的測試數據屬性對話(huà)框。該對話(huà)框 共有 7 個(gè)按鈕，2 個(gè)數據顯示區和 8 個(gè)編輯區，具有很多功能。在介質(zhì)特 性顯示區用不同顏色顯示了介質(zhì)的冷卻特性數值，其中每一行為一次測試 的結果，一次可以顯示多次（沒(méi)有具體限制）測試結果，而在時(shí)間-溫度顯 示區只顯示一次測試結果中不同時(shí)間的溫度值。

1. 編輯 使用編輯功能的步驟如下： （1）選擇測試結果。方法：用鼠標點(diǎn)擊介質(zhì)特性顯示區中的某一行， 則選中該行，如圖 9 為選中第二行，即 09 年 7 月 6 日 10 點(diǎn) 10 分的測試結 果。比較圖 8 和 9 可看出選擇前后的變化。

按鈕由灰色變?yōu)楹谏ㄇ罢弑硎静荒苁褂?，變?yōu)楹谏蟛拍苁褂茫?；?/span>b）在 中間的 7 個(gè)編輯框中用灰色顯示了相應的內容；（c）在第 8 個(gè)編輯框中顯 示數字“0"（白底黑字，只有這種狀態(tài)才能進(jìn)行輸入）。 (2) 點(diǎn)擊編輯按鈕則由圖 9 變?yōu)閳D 10，所有編輯框都變?yōu)榘椎缀谧郑?這時(shí)可以進(jìn)行編輯。 此時(shí)，只有保存、恢復和刪除部分測試數據三個(gè)按鈕可以使用，它們 的功能分別是： 保存——保存編輯后的結果。 恢復——恢復到編輯前的結果。 刪除部分測試數據——刪除測試開(kāi)頭的若干個(gè)數據點(diǎn)。例如，在編輯 框中填上 100，則表示將測試結果中最前面的 100 個(gè)測試點(diǎn)刪除，以測試 的 101 個(gè)點(diǎn)為新的測試開(kāi)始點(diǎn)。 該功能主要用于將實(shí)際的開(kāi)始測試點(diǎn)歸一化到相同的溫度，如用銀探 頭時(shí)將高于 800℃的數據點(diǎn)刪除。因為有該功能，所以，測試的最高溫度 可以適當高一點(diǎn)，當實(shí)際測試的溫度比標準的高時(shí)，用該功能將高出的溫 度刪除。

其內容將與所選的測試結果一起保存。 其中的執行標準、測試人、冷速光滑的默認值與設置中的相同。 (4) 編輯后按保存按鈕將編輯后的結果保存，按恢復按鈕恢復到編輯 前的狀態(tài)。 2. 刪除 在一個(gè)文件中可以保存多次測試結果，如圖 9 中為 3 次測試結果。當 需要對其中的一條進(jìn)行刪除時(shí)，按如下方法進(jìn)行。 （1）選擇被刪除的測試結果。方法：用鼠標點(diǎn)擊介質(zhì)特性顯示區中 的某一行，則選中該行，如圖 9 為選中第二行，即 09 年 7 月 6 日 10 點(diǎn) 10 分的測試結果。 （2）點(diǎn)擊刪除按鈕，變?yōu)閳D 11 的對話(huà)框。 (3) 如果需要繼續刪除，重復 1~2 的過(guò)程。 (4) 按確認，出現圖 12 的提示對話(huà)框。選擇是則完成刪除，選擇否 則刪除無(wú)效，選擇取消則上次按的確認無(wú)效。

編號——在一個(gè)文件中可能有幾次測試結果，每一次結果都有一個(gè)編號， 由程序自動(dòng)完成。 日期——測試日期，測試時(shí)從計算機中獲得。 時(shí)間——測試結束時(shí)的時(shí)間（即幾點(diǎn)幾分），也從計算機中直接獲得。不 可能有日期和時(shí)間相同的兩次測試結果，除非你有意改變了計算機的 日期和時(shí)鐘。 Tvp——特性溫度（℃） tvp——特性秒（s） Tmax——最大冷速對應溫度（℃） Vmax——最大冷速（℃/s） V300——300℃冷速（℃/s） t600——冷到 600℃時(shí)間（s） t400——冷到 400℃時(shí)間（s）t200——冷到 200℃時(shí)間（s）

4.2.3 查看 查看的功能如圖 15 所示，包括 5 個(gè)可選項。 顯示溫度——在視圖區顯示溫度-時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)（冷卻曲線(xiàn)）。 顯示速度——顯示冷卻速度曲線(xiàn)。 顯示格線(xiàn)——在坐標上畫(huà)出網(wǎng)格線(xiàn)。 經(jīng)過(guò)這三項的合理選擇，可以顯示和打印出不同效果，如單獨顯示或 打印冷卻曲線(xiàn)（不選顯示速度）、或冷速曲線(xiàn)（不選顯示溫度），如圖 16 和圖 17 所示。

窗口菜單如圖 18 所示，上面為窗口的顯示風(fēng)格，下面是已打開(kāi)的文件。 選擇平鋪后圖 19 是其顯示效果一例。

4.3 工具欄

工具欄包括新建、打開(kāi)、保存和打印 4 個(gè)快捷按鈕，它們的功能與文 件菜單中的相同

            第 5 章 測試和打印測試報告

5.1 測試準備工作 測試前如果有必要，需按 3.2 的說(shuō)明進(jìn)行安裝調試。 在溫度控制器（見(jiàn) 3.1.3）上安裝了一個(gè)溫度控制儀表用來(lái)設置和控制 爐溫，爐溫設置比探頭加熱溫度略高一點(diǎn)，設置在 810℃左右或 860℃左 右（前者用銀探頭，后者用 Ni-Cr 合金探頭），加熱介質(zhì)溫度可根據需要 確定。設置好后可開(kāi)始加熱。 5.2 測試 選擇文件 測試功能，彈出如圖 20 所示的測試對話(huà)框。其中前 2-5 個(gè)參數是在系統設置（見(jiàn) 4.2.3）中設置的參數，如果需要改，改后按使用 手工參數

探頭溫度高于最高溫度并延時(shí) 5s 將報警。當探頭到溫且報警后，迅

速將探頭放如介質(zhì)中冷卻。便攜式測試儀，開(kāi)始測試是靠溫度控制的，因 而如果動(dòng)作慢，在空氣中冷卻時(shí)間長(cháng)，開(kāi)始測試的起點(diǎn)是在空氣中冷卻， 冷卻曲線(xiàn)上可能出現一段較平部分，測試完成后，應使用編輯 屬性 中的刪除部分測試數據功能將空氣中冷卻的一段數據刪除。 

5.3 編輯 選編輯 屬性，編輯的具體方法見(jiàn) 4.2.2 的介紹。這里需要強調的是， 需要認真填寫(xiě)介質(zhì)描述和備注兩欄內容（如介質(zhì)名稱(chēng)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、介質(zhì)溫 度，是否有問(wèn)題等等），以便將來(lái)使用。

5.4 打印測試報告 選文件 打印設置可對打印的報告進(jìn)行設置，通?？梢赃x用 A4 或 B5 紙，方向可以是縱向或橫向。 選文件 打印預覽可對打印結果進(jìn)行預覽。 選文件 打印或點(diǎn)擊工具欄中的打印可打印測試結果報告。

            第 6 章 高級使用技巧

6.1 合并—分析比較介質(zhì)冷卻特性

在文件中有一個(gè)功能叫合并，該功能是專(zhuān)門(mén)用來(lái)比較兩種或兩種以上 介質(zhì)冷卻特性而設計的。在實(shí)際應用中，不僅需要測出介質(zhì)的冷卻特性， 而且要和“標準介質(zhì)"進(jìn)行比較。合并能非常方便的完成對比分析。實(shí)現 合并的步驟如下： 1. 文件 新建，建立一個(gè)空文檔。 2. 文件 合并，彈出打開(kāi)對話(huà)框，選擇比較的第一個(gè)文件并打開(kāi)。 3.重復 2 的過(guò)程，打開(kāi)第二個(gè)文件，這時(shí)兩個(gè)文件將合并在一起，比較非 常方便。圖 21 是一個(gè)例子。 4.比較后可以對文件進(jìn)行編輯、打印、保存，也可以不保存。這樣處理并 不會(huì )對原文件有任何影響

6.2 修正系數—探頭標定方法

6.2.1 設置修正系數的目的 設置探頭修正系數的目的是為了解決不同探頭測試同一種介質(zhì)時(shí)測 試結果不相同問(wèn)題。通過(guò)設置該參數基本上能保證測試結果相同，從 而保證測試結果的可比性。

6.2.2 原理 

修正系數是通過(guò)對實(shí)際時(shí)間進(jìn)行放大（當 K>1 時(shí)）或縮?。?/span>當 K<1 時(shí)） 從而對測試結果產(chǎn)生影響。修正后的冷卻速度是實(shí)際值的 1/K 倍。K 值大 小對溫度值不產(chǎn)生任何影響。 標定探頭的原理：用待標定的探頭測試標準介質(zhì)的冷卻特性，通過(guò)修 改修正系數 K 使其測試結果與標準介質(zhì)的冷卻特性一致。

6.2.3 標準介質(zhì)的冷卻特性 在各種標準中未給出標定探頭的方法。下面以蒸餾水沸騰后的冷卻特 性為標定探頭的標準（你可以采用選用其他介質(zhì)作為標準，如 30℃水、N32 機油等）。 我們用 SH/T0220 探頭測出蒸餾水沸騰后的冷卻特性數據，保存在標定介質(zhì)文件夾中，其測試條件是： 探頭：φ10 銀探頭（符合 SH/T0220 標準）。 介質(zhì)：蒸餾水。 開(kāi)始測試溫度：800℃±0.5℃。 狀態(tài)：靜止。 介質(zhì)溫度：在測試儀之外用電爐加熱處于沸騰狀態(tài)，放到測試儀上迅 速開(kāi)始測試。 測試儀：SYQ-2 型測試儀。 介質(zhì)量：1000ml 燒杯裝 900ml。 探頭入水深度：60mm。

用戶(hù)也可以根據自己的需要建立自己的標定介質(zhì)，如選一種常用的 油。選用油作為標定介質(zhì)時(shí)有一個(gè)問(wèn)題需要注意，選用不同批次的油其冷 卻特性可能有差別。

6.2.4 對冷卻特性校準方法

即使探頭的溫度正確，也不能保證測出的冷卻特性也正確。由于探頭 尺寸或表面狀態(tài)等的變化，會(huì )造成測出的冷卻特性變化。

1. 用待校準的探頭測試標定介質(zhì)，測試時(shí)一定要注意以下幾點(diǎn)：1） 測試條件不變。2）測試時(shí)將修正系數設置為 1.0；3）開(kāi)始測試溫度（最 高溫度）設置的適當高一點(diǎn)。 2. 將標準介質(zhì)的冷卻特性與待校準探頭的測試結果合并到一起。例 如，設待校準的探頭測試的結果保存在文件名為 T1 的文件中，先打開(kāi)該 文件，如圖 22 所示。合并沸水 2004 如圖 23 所示。 從圖 23 看出，待標定探頭測出的冷速（黑線(xiàn)）略快一點(diǎn)，需要把時(shí)間 間隔適當擴大。如果在圖 23 中兩條曲線(xiàn)重合得較好，則 K=1.00。 3. 關(guān)閉并保存 T1 文件。注意，不必關(guān)閉測試程序。 4. 用 WINDOWS 的記事本（在附件中）打開(kāi)剛保存過(guò)的 T1 文件。在 打開(kāi)文件時(shí)請選所有文件類(lèi)型。圖 24 是打開(kāi)文件的開(kāi)頭部分。它們的含義 

如下： Version: 3 ——版本號為 3。不能改動(dòng)。

TestCount: 1 ——本文件共有 1 次測試結果。不能改動(dòng)。 

Company: 深圳市米恩科技有限公司 ——送樣單位

Tester: 張三 ——測試人 Sampler: 張三——送樣人

Standard: SH/T0220 ——執行標準 

Smooth: 50 ——冷速光滑為 

50 Date: 2004/4/18 21:42:35 ——測試日期、時(shí)間。 

Desc: 蒸餾水，沸騰狀態(tài)測試?！橘|(zhì)描述內容 

Memo: 用來(lái)標定 2 號探頭——備注內容 

BaseTemp: 24.3308 ——冷端溫度 

TestInterval: 0.00813 ——時(shí)間間隔為 0.00813 秒。

DataCount: 4780 ——數據個(gè)數為 4780 個(gè)。不能改動(dòng)。

5. 將時(shí)間間隔 0.00813 改為 0.008943，保存文件。不必關(guān)閉記事本。

6. 用 Tempcom 打開(kāi) T1 文件，則如圖 25 所示?？梢钥闯?，冷速又慢了， 需要將時(shí)間間隔減小，最后，將時(shí)間間隔改為 0.0086178，則如圖 26 所示， 可見(jiàn)兩者符合得較好。注意，判斷兩條曲線(xiàn)的冷卻速度是否符合時(shí)只須考 慮 300℃以上部分，以下部分一般不要考慮在內，因為 300℃以下將要進(jìn)入 沸騰階段，冷速波動(dòng)較大，如果考慮在內，可能造成錯誤結果。 

7. 計 算 修 正 系 數 K 。 K= 修 正 后 的 時(shí) 間 間 隔 / 測 試 時(shí) 的 時(shí) 間 間 隔 =0.0086178/0.00813=1.06。 

8. 將系統設置中的修正系數改為上面計算出的值即 1.06。 

9. 以上改變時(shí)間間隔所判斷的依據是：待定探頭所測出的最大冷速與 標準探頭最大冷速的比值（如待定探頭所測出 30 度水的最大冷卻速度為 212℃/秒 ，而標準探頭測出 30 度水最大冷速為 200℃/秒，此時(shí)待定探 頭測得冷速比標準探頭的快，就可以把修正系數改為 212/200=1.06，）就- 24 - 是 修 正 后 的 修 正 系 數 ， 待 定 探 頭 修 正 后 的 時(shí) 間 間 隔 /測 試 時(shí) 的 時(shí) 間 間 隔 （0.00813）=1.06（修正后的修正系數），修正后的時(shí)間間隔就是根據這個(gè) 等 式 來(lái) 改 變 的 ： 即 修 正 后 的 時(shí) 間 間 隔 =1.06 （ 修 正 后 的 修 正 系 數 ） x0.00813(測試時(shí)的時(shí)間間隔)=0.0086178

6.3 使用不同標準進(jìn)行測試 

不同標準所使用的探頭不同，只要按照 3.1.5 圖 3 的尺寸加工即可。