金刚石液压机方案

武汉锐特公司六面体金刚石液压机检测系统改造方案一、系统要求
聚晶金刚石复合片(PDC)作为钻头的切削齿既要求具有高的强度，又要求具有足够的韧性和抗冲击性等。

金刚石复合片在静高压合成的效果与合成腔中的温度场及压力场有着密切的关系，作为提供温度场和压力场的传压介质性能的好坏直接影响着高压合成过程中的生长环境。

因此对金刚石复合片的温度场以及内压力场进行有效实时的监控是必要的。

长期以来，对金刚石复合片的温度场的监控主要是以温度传感器的数值和工作人员的经验值来判断的，存在不直观、工作量大、效率低和过分依赖人的经验值等缺点，也导致了最终的产品质量不高。

因此，在金刚石复合片生产中，温度控制得好坏将直接影响合成产品的最终质量。

公司提出检测系统的性能指标要求：
1、温度检测误差控制在0~50C之间；
2、通过对腔体内压的检测得出外部液压与内压之间的对应关系；
3、对多台六面体金刚石液压机的电压、电流、温度、压力检测信号进行上位机显示。

二、方案总体设计
整个系统采用模块化设计，由腔体热电偶温度采集模块、冷端温度采集模块、交流电压电流采集模块、腔体内压力采集模块、A/D转换模块及多机通讯模块组成。

系统的总体结构框图如图2.1所示。

图2.1 系统的总体结构框图
由于采用多个单片机系统组成的模块化设计，因此系统采用485进行多机通讯，对所有单片机系统进行地址分配，上位机通过RS232转485模块对各个地址进行呼叫，再发送命令控制字进行压机功率控制和各路的数据采集，所有数据采集到上位机进行数据处理。

单片机采用89C2051，芯片性能良好，满足设备要求。

通讯接口采用485总线，满足系统要求的传输距离。

三、温度采集系统
本系统腔体内温度检测采用钨錸热电偶来完成，热电偶把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电气仪表转换成被测介质的温度。

其剖面示意图见图3.1。

图3.1 热电偶温度采集组装块剖面示意图
温度检测系统流程框图如图3.2所示。

图3.2 温度检测系统流程框图
系统腔体内采用热电偶进行温度测量，并需要对热电偶的冷端进行温度测量，然后将热端温度和冷端温度，传输给单片机进行温度的补偿和校正。

3.1 腔体内温度检测
系统采用钨铼热偶丝来测量六面顶金刚石压机叶腊石腔体内温度。

钨铼热偶丝1端置于腔体内中心处，2端和3端分别接触不同的两个顶锤中心，并将信号引出。

钨铼热偶丝测温原理图如图3.3所示。

图3.3 钨铼偶丝测温原理图
3.1.1 信号调理电路
钨铼偶丝测温输出信号为20-30mV ，一路经A/D 转换到单片机，一路将送入。