Als hochpräzises Gerät zur Prüfung der thermophysikalischen Eigenschaften von Materialien muss der Inbetriebnahmeprozess eine synergische Optimierung der mechanischen Genauigkeit, der optischen Ausrichtung und der Temperaturregelung berücksichtigen. Hier ist ein systematischer Debugging-Prozess und die wichtigsten technischen Punkte:
Grundlagenprüfung der Umgebung und der Ausrüstung
1. Umweltanpassung: Setzen Sie das Instrument in einem thermostatischen Feuchtigkeitslabor (empfohlene Temperaturschwankungen ≤ ± 0,5 ° C / Stunde) fern von der Schwingungsquelle (wie einer Zentrifuge) und einem starken elektromagnetischen Störungsbereich. Stellen Sie sicher, dass die Ebene der Arbeitsfläche besser als 0,1 mm / m ist, und verwenden Sie bei Bedarf eine Präzisionsebene.
2. Integritätsprüfung der Komponenten: Überprüfen Sie, ob der Lasersender, der optoelektrische Empfänger, der Probenhalter, der Beheizungsofenkörper und das Temperaturkontrollmodul intakt sind, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, dass die optische Fensterreinigung ohne Kratzer und die optische Schnittstelle nicht locker ist.
3. Stromversorgung und Erdung: Verwendung einer unabhängigen Steckdose, um sicherzustellen, dass das Gerätegehäuse zuverlässig geerdet ist, um zu verhindern, dass die statische Ansammlung die Stabilität des optischen Signals beeinflusst.
Präzise Kalibrierung des optischen Systems
1. Erste Lichtwegausrichtung: Nachdem die Laserquelle eingeschaltet ist, wird die relative Position des Senders und des Empfängers durch den Beobachtungsschirm vorläufig angepasst, damit der Laserstrahl vertikal in die Mitte des Spiegels der Probenoberfläche eintritt. Verwenden Sie einen kleinen Loch-Lichtappendix zur Positionierung, um sicherzustellen, dass der Strahlweg mit der Probenachse übereinstimmt.
2. Dynamische Rückmeldungseinstellung: Setzen Sie die Standard-Zero-Expansion-Keramikplatte als Referenzprobe und starten Sie den automatischen Tracking-Modus. Überwachen Sie die Lichtintensitätskurve in der Software-Schnittstelle und passen Sie die Neigungs-/Ablenksknopfe ein, bis die Lichtintensität ihren Spitzenwert erreicht und sich um <1% schwankt.
3. Mehrstufige Vergrößerungsverprüfung: Wechseln Sie die Objektivobjektive in verschiedenen Größenbereichen, um die Konsistenz der linearen Reaktion unter den verschiedenen Gangstufen zu überprüfen. Besondere Aufmerksamkeit auf den Bildtiefenbereich von hohen Vergrößerungsobjektiven, um Datensprange durch Fokussierung zu vermeiden.
Konfiguration des Temperaturregelsystems
1. Temperaturkontrollprogrammladung: Festlegung der Erwärmungsgeschwindigkeit (typischer Wert 1-5 ° C / min), des Zieltemperaturbereichs und der Isolationszeit basierend auf den Eigenschaften des zu messenden Materials. Es wird empfohlen, die Inbetriebnahme im Leerlastbetrieb durchzuführen und die Abweichungskurve der tatsächlichen Ofentemperatur und der eingestellten Werte aufzunehmen.
2. Überprüfung des thermischen Gleichgewichts: Ein eingebautes Entladungskoppel in der Probenhöhle, das die Temperatur und die gemessene Temperaturdifferenz vergleicht. Wenn die Abweichung mehr als ± 1 ° C ist, müssen die PID-Parameter neu kalibriert werden oder die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Heizdrahtes überprüft werden.
3. Kalt-Wärme-Schock-Test: Durchführen Sie einen schnellen Aufwärmzyklus (z. B. Raumtemperatur → 200 ℃ → Raumtemperatur), beobachten Sie die Driftmenge des optischen Systems bei speziellen Temperaturen und bewerten Sie die Wärmestabilität.
Probenbelastung und Parameteroptimierung
Spezifikationen für die Probenvorbereitung: Bearbeitung der Parallelität der beiden Endflächen der Probe <0,01 mm, Oberflächenrauheit Ra≤0,8 μm und Kleben eines Thermoelements auf einer nicht-Messfläche, um die reale Temperatur in Echtzeit zu überwachen.
2. Kontaktdruckregelung: langsam senken Sie die Sonde in den Zustand der leichten Berührung der Probe, um eine leichte Vorspannung (normalerweise 0,1-0,3N) durch den Anzeigewert des Kraftsensors aufrechtzuerhalten, um zu vermeiden, dass übermäßiger Druck eine Spannungsverformung einführt.
3. Basislinie-Abzugsvorgang: Erhebung von Rohlängendaten als Benchmark in der unbeheizten Phase, nachfolgende Messungen abziehen diesen Anfangswert automatisch, um mechanische Spaltfehler zu beseitigen.
Datenerfassung und ungewöhnliche Verarbeitung
1. Abtastfrequenz-Übereinstimmung: Anpassung des Datenerfassungsintervalls gemäß der Erwärmungsgeschwindigkeit (in der Regel nicht weniger als 10 effektive Datenpunkte pro Minute), kann die Hochgeschwindigkeitsextensionsphase auf 1 Mal pro Sekunde erhöht werden.
2. Lärmunterdrückungsstrategie: Aktivieren Sie die Hardwarefilterfunktion, um hohe Frequenzstörungen zu beseitigen, und die Softwareseite verwendet die Gleitkurve des beweglichen Durchschnitts. Bei periodischen Schwankungen müssen Resonanzstörungen der Klimaanlage oder der Beleuchtungsanlage untersucht werden.
3. Fehlerbehebungsprozess: Wenn die Daten anormal sind, überprüfen Sie die optische Blockierung, die Temperaturüberschreitung, die Oxidation der Probe und andere Probleme. Typischerweise zeigt sich eine schnelle Anstiegskurve, die darauf hindeutet, dass die Probe schmelzt und klebt, während ein Treppenfall durch Hitzeschockrisse verursacht wird.
Durch die oben genannte stufenweise Inbetriebnahme können optische Thermoexpansionsgeräte eine Messgenauigkeit auf Submikrometer-Ebene erreichen. In praktischen Anwendungen müssen spezifische Testprotokolle mit spezifischen Materialsystemen erstellt und regelmäßige Standardproben-Nachverfolgungskalibrierungen durchgeführt werden, um langfristige Messzuverlässigkeit zu gewährleisten.