多通道数据采集系统

多通道数据采集系统

一、仪器结构

VXY2007虚拟化多道X－Y数据采集系统面板如下图所示。仪器板面上有开关，电源指示灯，Ⅰ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ道共四道数据采集通道。

当开关打向OFF时，电源指示灯熄灭；当开关打向ON时，电源指示灯变绿色，表明仪器正处于通电状态。四道数据采集通道各分正负两接线柱，分别与热电偶正负极相连。

X－Y数据采集仪面板图

二、工作原理

热电偶可将温度转换成电压信号（温差电势），通过X-Y多通道数据采集系统连续采集记录体系的温度，X-Y多通道数据采集系统与电脑相连，系统采集的数据显示在电脑上，从而得到所需的冷却曲线。通过数条冷却曲线，即可绘出二元相图。

在一定温度范围内，铜－康铜热电偶输出的温差电势与其热端和冷端的温度差成近似线性关系，为此只要绘制出热电偶的工作曲线（电势差－温差曲线），即可通过它的线性关系较方便地查到各mV值所对应的温度。热电偶工作曲线的绘制办法是，固定热电偶冷端的温度0℃（可将其插入冰水混合物中），取三个温度点（沸水、纯锡凝固点、纯秘凝固点）的温度为横坐标，其对应的温差电势为纵坐标，三点连线，作"电势差－温差"曲线图。当然，在仪器的系统误差很小的前提下，也可不做热点偶工作曲线，而是按照仪器读取的电势差值直接去查“铜－康铜热电偶值分度表”，得出对应的温度来。

三、实验步骤

用热分析法中应用VXY2007虚拟化多道X－Y数据采集系统和热电偶测熔融体步冷曲线的实验步骤如下：

1、配制实验样品

用台秤分别配制含Bi30％、57％、70％或80％的Bi-Sn混合物各60克，以及纯Bi、纯Sn各50克，将以上5个样品分别装入样品管中，再各加入少许石墨粉（减缓金属氧化）。

配制冰水混合物，将带玻璃套管的热电偶冷端插入冰水混合物底部，再将热电偶热端插入样品管中，注意使套管底部距样品管底部8～12mm距离。

2、将5种试样装入样品管中，分别放在电炉加热系统中某一个位置，调节电炉加热系统的选择旋钮到对应的档位。

3、打开VXY2007虚拟化多道X－Y数据采集系统软件，设置好X－Y数据采集系统对应的通道，这时采集系统开始工作－记录样品的温度（实际为mV 值）。给电炉通电，对样品进行加热，使金属或合金完全熔化后断电，然后让样品自动缓慢冷却，数据采集系统自动跟踪记录样品的温度随时间的变化。

4、从电脑所记录的图上准确读取各拐点的mV值（精确到±0.05mV）。

5、绘制相图

从热电偶工作曲线上分别查出各样品拐点处温差电势（mV）所对应的温度，以温度纵坐标，合金组成（以Bi含量计）为横坐标，绘制出Sn-Bi二元合金的简化相图。

四、有关注意事项：

金属熔化后，切勿将样品横置，以防金属熔液流出烫伤人体。另外，取热样品管时一定要戴手套，且不能从别人的头上或肩上的空中移过，以防样品管突然破裂而烫伤人体。

在测定当前样品冷却曲线的同时，可将下一个样品放入坩埚电炉里加热熔化，以节省时间，但应注意样品加热时间不可太长，温度不能过高，否则样品容易被氧化。

测定70％或80％Bi样品时，当温度降至约250℃以后，需要转动玻璃套管以轻轻搅动熔液，直至第一拐点出现为止。

公用的坩锅电炉的电压和控制器由老师依气候和实验进程设定，学生不要随意调整、更改。