專利名稱：雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及磨削測溫裝置的制作方法
技術領域：
本發明關于一種雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及磨削測溫裝置，特別是涉及一種雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及基于該熱電偶裝置的磨削表面測溫裝置。
背景技術：
磨削過程中，磨削溫度是影響工件表面質量的重要因素。為了降低工件表面粗糙度和表層殘余應力，避免工件燒傷，將磨削溫度控制在一定范圍內有很大的意義。目前對磨削表面進行溫度測量的方法主要包含:熱電偶測溫、光纖測溫、紅外測溫。其中，當工件為熱電偶材料時通常采用可磨式雙極熱電偶測量磨削溫度，且絕緣層通常采用云母片。但是眾所周知，云母片脆性很大，夾在熱電偶薄片和工件之間，很容易造成云母片破碎，導致工件與熱電偶薄片在磨削區以下的區域會出現短路現象，從而造成磨削溫度熱電信號丟失。并且在采用云母片的情況下，還需要使用膠層將云母片與熱電偶薄片粘合。通常的解決辦法是增大云母片的厚度以減小云母片的破碎概率，獲得穩定的磨削溫度熱電信號。但是增大云母片的厚度后，熱電偶的總厚度將會增大，導致磨削溫度的測量精度大為下降，并且熱電偶制作繁雜的問題并沒有解決。因此迫切需要提出一種技術手段以解決云母片的破碎問題以及簡化熱電偶的制作。
發明內容
為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及磨削測溫裝置，其能降低絕緣層云母片的破碎概率，提高熱電偶兩極的絕緣可靠性，熱電信號穩定可靠，并且提高了熱電偶制作便捷性。為達上述及其它目的，本發明提出一種雙極熱電偶試件的制作方法，包括如下步驟:步驟一，將兩種不同材料的熱電偶薄片按使用要求截成長度相當的兩段；步驟二，將兩根極性不同的熱電偶補償導線分別與兩根熱電偶薄片焊接；步驟三，采用粘合物件將其中第一熱電偶薄片正反兩面均粘住；步驟四，對齊兩根熱電偶薄片，采用粘合物件粘住第二熱電偶薄片的外側，使兩根熱電偶薄片貼合且互不接觸，使熱電偶補償導線互不接觸。進一步地，該些粘合物件為透明膠帶。進一步地，該些透明膠帶厚度為0.03mm，寬度寬于熱電偶薄片，焊接端長度比熱電偶薄片稍長，另一端與熱電偶薄片對齊。進一步地，于步驟三中，粘合時保證粘合物件的對齊與平整。進一步地，于步驟四中，使兩根熱電偶薄片整齊貼合。為達到上述及其他目的，本發明還提供一種基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法，包括如下步驟:
步驟一，沿著工件中部將工件剖開，形成第一半工件和第二半工件；步驟二，將第一熱電偶薄片兩面分別用第一粘合物件和第二粘合物件粘合住，將第二熱電偶薄片隔著第二粘合物件與第一熱電偶薄片貼合，并且使用第三粘合物件將兩熱電偶薄片粘合，形成熱電偶整體；以及步驟三，利用夾具將該第一半工件、該熱電偶整體和該第二半工件壓緊，用第一導線和第二導線分別連接該第二熱電偶薄片和該第一熱電偶薄片，形成熱電偶裝置。進一步地，于步驟一中，還包括將兩半工件的剖面拋光的步驟。進一步地，該第一粘合物件、第二粘合物件及第三粘合物件為透明膠帶。進一步地，該些透明膠帶厚度為0.03mm，寬度寬于熱電偶薄片，焊接端長度比熱電偶薄片稍長，另一端與熱電偶薄片對齊。為達到上述及其他目的，本發明還提供一種基于雙極熱電偶裝置的磨削測溫裝置，至少包括:熱電偶裝置，通過沿著工件中部將工件剖開，將熱電偶試件整體放入兩半工件中間，再通過夾具將工件與熱電偶整體壓緊，用兩根熱電偶補償導線的正負極分別連接兩根熱電偶薄片的正負極形成；信號放大器，分別連接該兩根熱電偶補償導線，以將磨削升溫產生的熱電信號進行放大；數據采集模塊，連接該信號放大器以進行數據采集；以及數據處理模塊，連接該數據采集模塊，對采集后輸入的數據記錄并存儲，并根據兩熱電偶材料熱電勢與溫度的對應關系，獲得磨削時磨削區的溫度值。與現有技術相比，本發明一種雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及其磨削表面測溫裝置通過沿著工件中部將工件剖開，將熱電偶試件整體放入兩半工件中間偏外偵牝防止熱電偶薄片折彎，再通過夾具將工件與熱電偶整體壓緊，用兩根熱電偶補償導線的正負極分別連接兩根熱電偶薄片的正負極，導線的另外兩端連接到信號放大器，信號放大器連接數據采集系統，最后連接到計算機，實現了一種能降低絕緣層云母片的破碎概率，提高熱電偶兩極的絕緣可靠性，熱電信號穩定可靠，且提高熱電偶制作便捷性的熱電偶試件制作方法及其磨削測溫裝置。
圖1為本發明一種雙極熱電偶試件制作方法的步驟流程圖；圖2為本發明之基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法的步驟流程圖。；圖3為本發明之基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的裝夾示意圖；圖4為基于本發明之雙極熱電偶試件的磨削表面測溫裝置較佳實施例的裝置示意圖。
具體實施例方式以下通過特定的具體實例并結合
本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。圖1為本發明一種雙極熱電偶試件制作方法的步驟流程圖。如圖1所示，本發明一種雙極熱電偶試件制作方法，包括如下步驟:步驟101，將兩種不同材料的熱電偶薄片按使用要求截成長度相當的兩段。步驟102，將兩根極性不同的熱電偶補償導線分別與兩根熱電偶薄片焊接，一般來說，需要結點均勻，在本發明較佳實施例中，可用電焊筆將兩根極性不同的熱電偶補償導線分別與兩根熱電偶薄片焊接。步驟103，采用粘合物件將其中第一熱電偶薄片正反兩面都粘住，且基本保證粘合物件的對齊與平整，在本發明較佳實施例中，粘合物件可為透明膠帶，透明膠帶的厚度為
0.03mm，寬度為12mm，寬于熱電偶薄片，焊接端的長度比熱電偶薄片稍長，另一端與熱電偶薄片對齊。步驟104，對齊兩根熱電偶薄片，采用粘合物件粘住第二熱電偶薄片的外側，使兩根熱電偶薄片整齊貼合且互不接觸，使熱電偶補償導線互不接觸，完成熱電偶試件的制作，此處，粘合物件也可為透明膠帶，透明膠帶的厚度為0.03mm,寬度為12mm,寬于熱電偶薄片，焊接端的長度比熱電偶薄片稍長，另一端與熱電偶薄片對齊。圖2為本發明之基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法的步驟流程圖。圖3為本發明之基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的裝夾示意圖。請一并參考圖2及圖3，本發明一種基于雙極熱電偶的熱電偶裝置形成方法，包括如下步驟:步驟201，沿著工件中部將工件剖開，形成第一半工件3和第二半工件10，在本發明較佳實施例中，還需將兩半工件的剖面拋光，以提高兩半工件的結合精度；步驟202，將第一熱電偶薄片5兩面分別用第一粘合物件4(透明膠帶)和第二粘合物件7 (透明膠帶)粘合住，將第二熱電偶薄片8隔著第二粘合物件7 (透明膠帶)與第一熱電偶薄片5貼合，并且使用第三粘合物件9 (透明膠帶)將兩熱電偶薄片粘合，在本發明較佳實施例中，第一熱電偶薄片5與第二熱電偶薄片8的厚度均為0.04mm ；步驟203，利用夾具2將第一半工件3、熱電偶整體和第二半工件10壓緊，用第一導線11和第二導線15分別連接第二熱電偶薄片8和第一熱電偶薄片5，以形成熱電偶裝置。圖4為基于本發明之雙極熱電偶試件的磨削表面測溫裝置較佳實施例的裝置示意圖。如圖4所示，熱電偶裝置和夾具2安裝在磨床工作臺I上，第一導線11和第二導線15連接信號放大器12，并通過數據采集模塊14 (數據采集卡)與數據處理模塊(計算機13)相連。磨削時，當砂輪6磨過熱電偶裝置時，不同材料的第一熱電偶薄片5和第二熱電偶薄片8相互搭接，形成熱電偶接點，回路導通，由于兩熱電偶薄片的材料屬性不同，磨削溫升會產生熱電信號，熱電信號通過第一導線11和第二導線15經過信號放大器12放大，再經過數據采集模塊14 (數據采集卡)進行數據采集后輸入數據處理模塊(計算機13)記錄并存儲；根據兩熱電偶材料熱電勢與溫度的對應關系，可以獲得磨削時磨削區的溫度值。可見，本發明一種雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及其磨削表面測溫裝置沿著工件中部將工件剖開，將熱電偶試件整體放入兩半工件中間偏外側，防止熱電偶薄片折彎，再通過夾具將工件與熱電偶整體壓緊，用兩根熱電偶補償導線的正負極分別連接兩根熱電偶薄片的正負極，導線的另外兩端連接到信號放大器，信號放大器連接數據采集系統，最后連接到計算機，實現了一種能降低絕緣層云母片的破碎概率，提高熱電偶兩極的絕緣可靠性，熱電信號穩定可靠，且提高熱電偶制作便捷性的熱電偶試件制作方法及其磨削測溫裝置。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:①熱電偶絕緣層采用厚度與云母片和膠層的總厚度相當的透明膠帶，使絕緣層破碎的概率大大減小，因此熱電偶短路的概率大為下降，熱電信號穩定，同時測溫的準確度并沒有因此而下降。②熱電偶膠層采用同樣的透明膠帶，由于只需三條與熱電偶薄片同樣長度的透明膠帶就可代替繁雜的云母片與膠層，使得熱電偶制作的便捷性大大增強。綜上所述，本發明用透明膠帶代替云母片以及膠層，能夠降低絕緣層云母片的破碎概率，提高熱電偶兩極的絕緣可靠性，熱電信號穩定可靠，提高熱電偶制作便捷性，具有廣泛推廣使用的價值。上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。
權利要求
1.一種雙極熱電偶試件的制作方法，包括如下步驟: 步驟一，將兩種不同材料的熱電偶薄片按使用要求截成長度相當的兩段； 步驟二，將兩根極性不同的熱電偶補償導線分別與兩根熱電偶薄片焊接； 步驟三，采用粘合物件將其中第一熱電偶薄片正反兩面均粘住； 步驟四，對齊兩根熱電偶薄片，采用粘合物件粘住第二熱電偶薄片的外側，使兩根熱電偶薄片貼合且互不接觸，使熱電偶補償導線互不接觸。
2.如權利要求1所述的雙極熱電偶試件的制作方法，其特征在于:該些粘合物件為透明膠帶。
3.如權利要求2所述的雙極熱電偶試件的制作方法，其特征在于:該些透明膠帶厚度為0.03mm，寬度寬于熱電偶薄片，焊接端長度比熱電偶薄片稍長，另一端與熱電偶薄片對齊。
4.如權利要求3所述的雙極熱電偶試件的制作方法，其特征在于:于步驟三中，粘合時保證粘合物件的對齊與平整。
5.如權利要求1所述的雙極熱電偶試件的制作方法，其特征在于:于步驟四中，使兩根熱電偶薄片整齊貼合。
6.一種基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法，包括如下步驟: 步驟一，沿著工件中部將工件剖開，形成第一半工件和第二半工件； 步驟二，將第一熱電偶薄片兩面分別用第一粘合物件和第二粘合物件粘合住，將第二熱電偶薄片隔著第二粘合物件與第一熱電偶薄片貼合，并且使用第三粘合物件將兩熱電偶薄片粘合，形成熱電偶整體；以及 步驟三，利用夾具將該第一半工件、該熱電偶整體和該第二半工件壓緊，用第一導線和第二導線分別連接該第二熱電偶薄片和該第一熱電偶薄片，形成熱電偶裝置。
7.如權利要求6所述的一種基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法，其特征在于:于步驟一中，還包括將兩半工件的剖面拋光的步驟。
8.如權利要求7所述的一種基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法，其特征在于:該第一粘合物件、第二粘合物件及第三粘合物件為透明膠帶。
9.如權利要求8所述的一種基于雙極熱電偶的熱電偶裝置的制作方法，其特征在于:該些透明膠帶厚度為0.03mm，寬度寬于熱電偶薄片，焊接端長度比熱電偶薄片稍長，另一端與熱電偶薄片對齊。
10.一種基于雙極熱電偶裝置的磨削測溫裝置，至少包括: 熱電偶裝置，通過沿著工件中部將工件剖開，將熱電偶試件整體放入兩半工件中間，再通過夾具將工件與熱電偶整體壓緊，用兩根熱電偶補償導線的正負極分別連接兩根熱電偶薄片的正負極形成； 信號放大器，分別連接該兩根熱電偶補償導線，以將磨削升溫產生的熱電信號進行放大； 數據采集模塊，連接該信號放大器以進行數據采集；以及 數據處理模塊，連接該數據采集模塊，對采集后輸入的數據記錄并存儲，并根據兩熱電偶材料熱電勢與溫度的對應關系，獲得磨削時磨削區的溫度值。
全文摘要
本發明公開了一種雙極熱電偶試件、熱電偶裝置的制作方法及其磨削測溫裝置，該雙極熱電偶試件制作方法包括如下步驟將兩種不同材料的熱電偶薄片按使用要求截成長度相當的兩段；將兩根極性不同的熱電偶補償導線分別與兩根熱電偶薄片焊接；采用粘合物件將其中第一熱電偶薄片正反兩面均粘住；對齊兩根熱電偶薄片，采用粘合物件粘住第二熱電偶薄片的外側，使兩根熱電偶薄片貼合且互不接觸，使熱電偶補償導線互不接觸，通過本發明，能降低絕緣層云母片的破碎概率，提高熱電偶兩極的絕緣可靠性，熱電信號穩定可靠，且提高了熱電偶制作便捷性。
文檔編號G01K7/04GK103196579SQ20131006828
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者李榮斌, 崔璨 申請人:上海電機學院