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(xiàn)場測試，也同樣適合于實驗室測試。 1.1 SYQ-2 型淬火介質(zhì)冷卻能力測試儀的特點 ● 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， 與打印機也無關(guān)系。因而，用戶可以根據(jù)自己的需要，購置不同檔次的計 算機，在任何時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）三個行業(yè)標準 中的全部指標。因此，在任何時候，軟件過時的可能性是很小的，一旦出 現(xiàn)新的標準，我們將及時更新，免費奉送新版本，解除您的后顧之憂。再 者，您只需配備不同的探頭，就能按照不同的標準進行測試。從根本上解 決了因使用不同標準帶來交流上的不便。 ● 本軟件及其測試數(shù)據(jù)可以通過任何方式（國際互聯(lián)網(wǎng)、軟盤等） 向國內(nèi)外任何單位或個人發(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(jié)果增加了 60 個漢字的介質(zhì)描述和備注欄。測試 日期、時間自動保存在文件中。簡單說，您不需要再用筆作任何記錄了。 ● 帶有探頭修正系數(shù)，可以按照最大冷速或整條冷速曲線確定修 正系數(shù)，從根本上解決了不同探頭對測試結(jié)果的影響。 ● 本軟件在 WINDOWS/XP 等下運行，全中文界面，使用簡單方 便。 ● 用文件管理測試結(jié)果，用“文件夾"管理技術(shù)檔案，可以保存。 ● 分析比較非常方便，在任何時候都可以將任意條曲線合并在同 一個圖上進行分析、打印。 ● 打印用 A4 或 B5 紙，非常規(guī)范，冷卻曲線、冷速曲線、公司名 稱、測試人、測試日期、時間、各個冷卻特性參數(shù)、介質(zhì)描述和備注、打 印日期等非常規(guī)范地打印在一張紙上，圖文并貌。

1.2 SYQ-2 型測試儀的應(yīng)用 SYQ-2 型測試儀廣泛用于實驗室標準條件、生產(chǎn)車間現(xiàn)場條件下對冷 卻介質(zhì)、冷卻槽液進行監(jiān)控、對比分析，同樣也能用于對實際零件進行加 熱和冷卻過程測試，是穩(wěn)定和提高熱處理產(chǎn)品質(zhì)量，減少和杜絕廢品，節(jié) 能降耗提高效益的有效手段。

第 2 章 主要技術(shù)參數(shù)

執(zhí)行標準：ISO9950、JB/T7951-2004、JB/T7951-1999、SH/T0220。 根據(jù)用戶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(shù)：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(xiàn)場 進行測試（當然也可以在試驗室進行測試）。在實驗室測試，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(shè)定溫度根據(jù)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(diào)試 

3.2.1 安裝 安裝非常簡單，只要將 5 根連接導線一個個插上就可以了。這 5 根導 線是： 1. 電源線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（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 延長線接在溫度采集器與計算機上。 

3.2.2 標定探頭

見 6.2 節(jié)。

第 4 章 軟件的安裝與使用 4.1 軟件的安裝 本軟件由軟件專家用 V C++開發(fā)工具編寫，在 WINDOWS 或 XP 下運 行。全中文界面，操作簡單方便，在多數(shù)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關(guān)。 1. 將溫度采集器與計算機連接，發(fā)現(xiàn)新硬件對話框，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上位置（通常放在硬盤 的根目錄下）。 用鼠標右鍵將 Tempcom 發(fā)送到桌面快捷方式。運行該軟件時只需用鼠 標點擊桌面上的快捷方式就可以了。運行后的界面如圖 4 所示。整個界面 分為菜單條、工具條和視圖區(qū)三個區(qū)域，在視圖區(qū)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(shè)置 選擇設(shè)置功能，將彈出如圖 7 所示的系統(tǒng)設(shè)置對話框。圖中數(shù)據(jù)設(shè)置 后按確認，數(shù)據(jù)將保存，直到下次修改。這些數(shù)據(jù)將在測試時或打印 時使用。 公司名稱——測試單位名稱。 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(shù)——對探頭的修正系數(shù)，詳見 6.2 介紹。 最高溫度——當探頭溫度超過該溫度經(jīng)過適當時間延時將發(fā)出報警聲，應(yīng) 開始測試。該溫度隨使用探頭不同而異，對銀探頭，設(shè)置為 805℃較好， 因為在標準中開始測試溫度為 800℃，考慮到探頭入介質(zhì)過程中溫度會有 所下降，所以要適當高一些，具體高多少為宜用戶可根據(jù)經(jīng)驗確定。對 Ni-Cr 合金探頭，設(shè)置為 855℃較好，在標準中開始測試溫度為 850℃。 警告：銀的熔點約為 950℃，用銀探頭時溫度不能過高。 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將停止測試。對于油，通常可設(shè)為 190℃，也可以再高點。對于水基淬火介質(zhì)，溫度可以再低點。 最長時間——測試時間超過該時間將停止測試。數(shù)值范圍為 1~10000s（必 須為整數(shù)），通常取 60s 為宜。如果時間比較長，當探頭溫度低于溫 度時也將停止測試。 冷速光滑——為正整數(shù)，數(shù)值越大，冷速曲線越光滑，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(shù)值在屬性中可以更改。 冷速光滑越大，冷速曲線將變得更加圓滑，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(shù)據(jù)屬性對話框。該對話框 共有 7 個按鈕，2 個數(shù)據(jù)顯示區(qū)和 8 個編輯區(qū)，具有很多功能。在介質(zhì)特 性顯示區(qū)用不同顏色顯示了介質(zhì)的冷卻特性數(shù)值，其中每一行為一次測試 的結(jié)果，一次可以顯示多次（沒有具體限制）測試結(jié)果，而在時間-溫度顯 示區(qū)只顯示一次測試結(jié)果中不同時間的溫度值。

1. 編輯 使用編輯功能的步驟如下： （1）選擇測試結(jié)果。方法：用鼠標點擊介質(zhì)特性顯示區(qū)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 10 分的測試結(jié) 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罢弑硎静荒苁褂茫優(yōu)楹谏蟛拍苁褂茫唬?/span>b）在 中間的 7 個編輯框中用灰色顯示了相應(yīng)的內(nèi)容；（c）在第 8 個編輯框中顯 示數(shù)字“0"（白底黑字，只有這種狀態(tài)才能進行輸入）。 (2) 點擊編輯按鈕則由圖 9 變?yōu)閳D 10，所有編輯框都變?yōu)榘椎缀谧郑?這時可以進行編輯。 此時，只有保存、恢復和刪除部分測試數(shù)據(jù)三個按鈕可以使用，它們 的功能分別是： 保存——保存編輯后的結(jié)果。 恢復——恢復到編輯前的結(jié)果。 刪除部分測試數(shù)據(jù)——刪除測試開頭的若干個數(shù)據(jù)點。例如，在編輯 框中填上 100，則表示將測試結(jié)果中最前面的 100 個測試點刪除，以測試 的 101 個點為新的測試開始點。 該功能主要用于將實際的開始測試點歸一化到相同的溫度，如用銀探 頭時將高于 800℃的數(shù)據(jù)點刪除。因為有該功能，所以，測試的最高溫度 可以適當高一點，當實際測試的溫度比標準的高時，用該功能將高出的溫 度刪除。

其內(nèi)容將與所選的測試結(jié)果一起保存。 其中的執(zhí)行標準、測試人、冷速光滑的默認值與設(shè)置中的相同。 (4) 編輯后按保存按鈕將編輯后的結(jié)果保存，按恢復按鈕恢復到編輯 前的狀態(tài)。 2. 刪除 在一個文件中可以保存多次測試結(jié)果，如圖 9 中為 3 次測試結(jié)果。當 需要對其中的一條進行刪除時，按如下方法進行。 （1）選擇被刪除的測試結(jié)果。方法：用鼠標點擊介質(zhì)特性顯示區(qū)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 10 分的測試結(jié)果。 （2）點擊刪除按鈕，變?yōu)閳D 11 的對話框。 (3) 如果需要繼續(xù)刪除，重復 1~2 的過程。 (4) 按確認，出現(xiàn)圖 12 的提示對話框。選擇是則完成刪除，選擇否 則刪除無效，選擇取消則上次按的確認無效。

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

4.2.3 查看 查看的功能如圖 15 所示，包括 5 個可選項。 顯示溫度——在視圖區(qū)顯示溫度-時間關(guān)系曲線（冷卻曲線）。 顯示速度——顯示冷卻速度曲線。 顯示格線——在坐標上畫出網(wǎng)格線。 經(jīng)過這三項的合理選擇，可以顯示和打印出不同效果，如單獨顯示或 打印冷卻曲線（不選顯示速度）、或冷速曲線（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格，下面是已打開的文件。 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、保存和打印 4 個快捷按鈕，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 的說明進行安裝調(diào)試。 在溫度控制器（見 3.1.3）上安裝了一個溫度控制儀表用來設(shè)置和控制 爐溫，爐溫設(shè)置比探頭加熱溫度略高一點，設(shè)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(jù)需要 確定。設(shè)置好后可開始加熱。 5.2 測試 選擇文件 測試功能，彈出如圖 20 所示的測試對話框。其中前 2-5 個參數(shù)是在系統(tǒng)設(shè)置（見 4.2.3）中設(shè)置的參數(shù)，如果需要改，改后按使用 手工參數(shù)

探頭溫度高于最高溫度并延時 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，開始測試是靠溫度控制的，因 而如果動作慢，在空氣中冷卻時間長，開始測試的起點是在空氣中冷卻， 冷卻曲線上可能出現(xiàn)一段較平部分，測試完成后，應(yīng)使用編輯 屬性 中的刪除部分測試數(shù)據(jù)功能將空氣中冷卻的一段數(shù)據(jù)刪除。 

5.3 編輯 選編輯 屬性，編輯的具體方法見 4.2.2 的介紹。這里需要強調(diào)的是， 需要認真填寫介質(zhì)描述和備注兩欄內(nèi)容（如介質(zhì)名稱、生產(chǎn)廠家、介質(zhì)溫 度，是否有問題等等），以便將來使用。

5.4 打印測試報告 選文件 打印設(shè)置可對打印的報告進行設(shè)置，通常可以選用 A4 或 B5 紙，方向可以是縱向或橫向。 選文件 打印預(yù)覽可對打印結(jié)果進行預(yù)覽。 選文件 打印或點擊工具欄中的打印可打印測試結(jié)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

在文件中有一個功能叫合并，該功能是專門用來比較兩種或兩種以上 介質(zhì)冷卻特性而設(shè)計的。在實際應(yīng)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)"進行比較。合并能非常方便的完成對比分析。實現(xiàn) 合并的步驟如下： 1. 文件 新建，建立一個空文檔。 2. 文件 合并，彈出打開對話框，選擇比較的第一個文件并打開。 3.重復 2 的過程，打開第二個文件，這時兩個文件將合并在一起，比較非 常方便。圖 21 是一個例子。 4.比較后可以對文件進行編輯、打印、保存，也可以不保存。這樣處理并 不會對原文件有任何影響

6.2 修正系數(shù)—探頭標定方法

6.2.1 設(shè)置修正系數(shù)的目的 設(shè)置探頭修正系數(shù)的目的是為了解決不同探頭測試同一種介質(zhì)時測 試結(jié)果不相同問題。通過設(shè)置該參數(shù)基本上能保證測試結(jié)果相同，從 而保證測試結(jié)果的可比性。

6.2.2 原理 

修正系數(shù)是通過對實際時間進行放大（當 K>1 時）或縮小（當 K<1 時） 從而對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。修正后的冷卻速度是實際值的 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，通過修 改修正系數(shù) K 使其測試結(jié)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(shù)據(jù)，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。

用戶也可以根據(jù)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)時有一個問題需要注意，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)，測試時一定要注意以下幾點：1） 測試條件不變。2）測試時將修正系數(shù)設(shè)置為 1.0；3）開始測試溫度（最 高溫度）設(shè)置的適當高一點。 2. 將標準介質(zhì)的冷卻特性與待校準探頭的測試結(jié)果合并到一起。例 如，設(shè)待校準的探頭測試的結(jié)果保存在文件名為 T1 的文件中，先打開該 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）略快一點，需要把時間 間隔適當擴大。如果在圖 23 中兩條曲線重合得較好，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）打開剛保存過的 T1 文件。在 打開文件時請選所有文件類型。圖 24 是打開文件的開頭部分。它們的含義 

如下： Version: 3 ——版本號為 3。不能改動。

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

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(zhí)行標準 

Smooth: 50 ——冷速光滑為 

50 Date: 2004/4/18 21:42:35 ——測試日期、時間。 

Desc: 蒸餾水，沸騰狀態(tài)測試。——介質(zhì)描述內(nèi)容 

Memo: 用來標定 2 號探頭——備注內(nèi)容 

BaseTemp: 24.3308 ——冷端溫度 

TestInterval: 0.00813 ——時間間隔為 0.00813 秒。

DataCount: 4780 ——數(shù)據(jù)個數(shù)為 4780 個。不能改動。

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

6. 用 Tempcom 打開 T1 文件，則如圖 25 所示。可以看出，冷速又慢了， 需要將時間間隔減小，最后，將時間間隔改為 0.0086178，則如圖 26 所示， 可見兩者符合得較好。注意，判斷兩條曲線的冷卻速度是否符合時只須考 慮 300℃以上部分，以下部分一般不要考慮在內(nèi)，因為 300℃以下將要進入 沸騰階段，冷速波動較大，如果考慮在內(nèi)，可能造成錯誤結(jié)果。 

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

8. 將系統(tǒng)設(shè)置中的修正系數(shù)改為上面計算出的值即 1.06。 

9. 以上改變時間間隔所判斷的依據(jù)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，此時待定探 頭測得冷速比標準探頭的快，就可以把修正系數(shù)改為 212/200=1.06，）就- 24 - 是 修 正 后 的 修 正 系 數(shù) ， 待 定 探 頭 修 正 后 的 時 間 間 隔 /測 試 時 的 時 間 間 隔 （0.00813）=1.06（修正后的修正系數(shù)），修正后的時間間隔就是根據(jù)這個 等 式 來 改 變 的 ： 即 修 正 后 的 時 間 間 隔 =1.06 （ 修 正 后 的 修 正 系 數(shù) ） x0.00813(測試時的時間間隔)=0.0086178

6.3 使用不同標準進行測試 

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。