一种基于微控制器的焊接金属热处理装置的制作方法

1.本实用新型属于智能控制技术领域，尤其是一种基于微控制器的焊接金属热处理装置。


背景技术：

2.在机电工程安装过程中，多涉及金属材料的现场焊接，为了降低焊后金属内部存留的残余应力，提高金属结构的强度及稳定性，需进行焊后热处理工作。
3.现有焊后热处理方式多为燃料加热法，该种方法的温度不便于控制，热处理温度控制存在精度不高、人工操作不便以及质量合格率较低的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种能够实时采集热处理的温度，根据采集的温度对热处理温度进行控制，人工操作便捷且质量合格率较高的基于微控制器的焊接金属热处理装置。
5.本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，包括微控制器、温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器和输出接口单元，所述微控制器分别与温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器及输出接口单元控制连接。
7.而且，所述温度微控制器包括固态继电器ssr和电热丝，固态继电器ssr的输入端连接微控制器，固态继电器ssr的输出端连接电热丝。
8.而且，所述温度采集单元包括分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120及其控制芯片max6675，分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120连接控制芯片max6675的输入端，控制芯片max6675的输出端连接微控制器。
9.而且，所述分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120设置在电热丝发热时的受热空间内。
10.而且，所述输入接口单元包括三个独立按键。
11.而且，所述输出接口单元包括第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管，第一集成的led数码管显示实时温度，第二集成的led数码管显示设定温度，第三集成的led数码管显示设定时间。
12.而且，所述第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管为完全相同的三个集成led数码管，并且第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管分别对应三个独立按键。
13.而且，所述微控制器为at89c51。
14.本实用新型的优点和积极效果是：
15.本实用新型包括微控制器、温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器和输出接口单元，温度采集单元采集温度微控制器的实时温度，将采集数据输送至微
控制器，微控制器经过处理后控制温度微控制器改变温度输出。本实用新型能够实时采集电热丝的温度，根据采集的温度对焊后热处理温度进行控制，热处理温度控制精度高，人工操作便捷，质量合格率高。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构图；
17.图2为本实用新型采集温度和控制电热丝示意图；
18.图3为本实用新型控制框图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
20.一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，如图1所示，包括微控制器、温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器和输出接口单元，所述微控制器分别连接温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器和输出接口单元，并对上述单元分别进行控制。
21.温度微控制器包括固态继电器ssr和电热丝，固态继电器ssr的输入端连接微控制器，固态继电器ssr的输出端连接电热丝。本实用新型的固态继电器ssr运用的是pwm脉宽调功的控制方法，微控制器通过输出合理的pwm波形，控制固态继电器的导通与关断(在一定的周期中通过控制交流电压波形的数量)，从而控制输出功率，达到控温的目的。
22.温度采集单元包括分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120及其控制芯片max6675，分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120连接控制芯片max6675的输入端，控制芯片max6675的输出端连接微控制器。如图2所示，同时分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120设置在电热丝发热时的受热空间内。热电偶的种类非常多，比如k型、n型、e型、j型、t型、s型、r型和b型等。由于本实用新型温度值的范围在0℃～999℃之间，选用分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120即可实现测量。max6675芯片是把a/d转换功能和冷端补偿功能单片集成一体的k型热电偶变送器，其测量温度的范围在0℃～1024℃，满足本实用新型功能需要。
23.输入接口单元包括三个独立按键。
24.输出接口单元包括第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管，第一集成的led数码管显示实时温度，第二集成的led数码管显示设定温度，第三集成的led数码管显示设定时间，并且第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管分别对应三个独立按键。本实用新型通过控制三个集成的led数码管和一个蜂鸣器，来显示系统的参数设置、受热空间温度、保温时间和系统运行状态。
25.第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管为完全相同的三个集成led数码管。
26.微控制器为at89c51。由于at89c51微控制器把处理器和不易丢失的存储器集成在了一起，所以at89c51的工作效率非常高，且出错率小，因为其优越的性能，本实用新型采用at89c系列的51微控制器作为温度数据处理及控制输出单元。
27.本实用新型有两个工作状态，一个是升温对材料加热的过程，另一个是需要在一段时间内保持温度不变的过程。
28.如图3所示，将热电偶放置在电热丝的受热空间中，通过按键单元向微控制器输入设定温度值以及相应的时间参数，相关参数显示在输出接口单元的第二集成的led数码管和第三集成的led数码管上，微处理器根据max6675控制芯片对热电偶采集回来的温度数据与设定温度数据相比较，通过内部算法得出控制输出pwm波形，从而控制固态继电器ssr输出功率，进而改变电热丝的发热量，最终达到热处理工艺要求。
29.需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。


技术特征：
1.一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：包括微控制器、温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器和输出接口单元，所述微控制器分别与温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器及输出接口单元控制连接。2.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述温度微控制器包括固态继电器ssr和电热丝，固态继电器ssr的输入端连接微控制器，固态继电器ssr的输出端连接电热丝。3.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述温度采集单元包括分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120及其控制芯片max6675，分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120连接控制芯片max6675的输入端，控制芯片max6675的输出端连接微控制器。4.根据权利要求3所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述分度号为k的镍铬-镍硅热电偶wrn-120设置在电热丝发热时的受热空间内。5.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述输入接口单元包括三个独立按键。6.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述输出接口单元包括第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管，第一集成的led数码管显示实时温度，第二集成的led数码管显示设定温度，第三集成的led数码管显示设定时间。7.根据权利要求6所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管为完全相同的三个集成led数码管，并且第一集成的led数码管、第二集成的led数码管和第三集成的led数码管分别对应三个独立按键。8.根据权利要求1所述的一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，其特征在于：所述微控制器为at89c51。

技术总结
本实用新型涉及一种基于微控制器的焊接金属热处理装置，包括微控制器、温度采集单元、输入接口单元、蜂鸣器单元、温度微控制器和输出接口单元，温度采集单元采集温度微控制器的实时温度，将采集数据输送至微控制器，微控制器经过处理后控制温度微控制器改变温度输出。本实用新型能够实时采集电热丝的温度，根据采集的温度对焊后热处理温度进行控制，热处理温度控制精度高，人工操作便捷，质量合格率高。质量合格率高。质量合格率高。


技术研发人员：刘建双 于飞 白松 王立军 刘铁兵 曲正 姚开华 鞠静梅 姜慧兵
受保护的技术使用者：中铁建大桥工程局集团电气化工程有限公司
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2022/3/8