淬火介质冷却特性测试仪

第 1 章 概述 

SYQ-2 型淬火介质冷却特性测试仪为便携式测试仪，携带方便，适合 于现场测试，也同样适合于实验室测试。 1.1 SYQ-2 型淬火介质冷却能力测试仪的特点 ● 软件具有通用性。测试软件可以在任何品牌机或兼容机上运行， 与打印机也无关系。因而，用户可以根据自己的需要，购置不同档次的计 算机，在任何时候都可以更换计算机和打印机。 ● 该测试仪测出的指标全，含盖了 ISO9950（φ12.5Inconel600 合金探头）国际标准和我国 JB/T7951-2004（φ12.5Inconel600 合金探头） JB/T7951-1999（φ16 银探头）和 SH/T0220（φ10 银探头）三个行业标准 中的全部指标。因此，在任何时候，软件过时的可能性是很小的，一旦出 现新的标准，我们将及时更新，免费奉送新版本，解除您的后顾之忧。再 者，您只需配备不同的探头，就能按照不同的标准进行测试。从根本上解 决了因使用不同标准带来交流上的不便。 ● 本软件及其测试数据可以通过任何方式（国际互联网、软盘等） 向国内外任何单位或个人发布，从而大大提高交流速度，提高企业形象。 ● 本软件对测试结果增加了 60 个汉字的介质描述和备注栏。测试 日期、时间自动保存在文件中。简单说，您不需要再用笔作任何记录了。 ● 带有探头修正系数，可以按照最大冷速或整条冷速曲线确定修 正系数，从根本上解决了不同探头对测试结果的影响。 ● 本软件在 WINDOWS/XP 等下运行，全中文界面，使用简单方 便。 ● 用文件管理测试结果，用“文件夹"管理技术档案，可以保存。 ● 分析比较非常方便，在任何时候都可以将任意条曲线合并在同 一个图上进行分析、打印。 ● 打印用 A4 或 B5 纸，非常规范，冷却曲线、冷速曲线、公司名 称、测试人、测试日期、时间、各个冷却特性参数、介质描述和备注、打 印日期等非常规范地打印在一张纸上，图文并貌。

1.2 SYQ-2 型测试仪的应用 SYQ-2 型测试仪广泛用于实验室标准条件、生产车间现场条件下对冷 却介质、冷却槽液进行监控、对比分析，同样也能用于对实际零件进行加 热和冷却过程测试，是稳定和提高热处理产品质量，减少和杜绝废品，节 能降耗提高效益的有效手段。

第 2 章 主要技术参数

执行标准：ISO9950、JB/T7951-2004、JB/T7951-1999、SH/T0220。 根据用户需要提供不同标准的探头。 温度测量范围：0~900℃ 冷速测量范围：0~1000℃/s 测量精度： 温度：±0.5% 最大冷速：±5% 最大冷速所在温度：±5% 电源电压：220±20V 采样频率：123 次/s 修正系数：0.5~1.5 加热电炉功率：700w 计算机：各种品牌机或兼容机，笔记本或台式机。 打印机：通用打印机

第 3 章 硬件组成及安装

3.1 硬件组成 SYQ-2 型淬火介质冷却特性测试仪组成如图 1 所示。

3.1 .1 计算机 笔记本或台式机均可以。用笔记本计算机可以组装成便携式，在现场 进行测试（当然也可以在试验室进行测试）。在实验室测试，可选用台式计 算机。 3.1.2 打印机 可以是任何品牌的打印机。 

3.1.3 温度控制器和加热炉

温度控制器用于加热炉炉温控制。 加热炉（见图 2）用于加热探头，从室温升到测试温度约需要 15 分钟 左右。 温度控制器的设定温度根据探头温度而定

3.1.4 介质杯 介质杯尺寸为：φ100mm×120mm。 介质表面离杯口距离：20mm。 介质温度测量方式：水银温度计。 

3.1.5 测试探头和手柄 测试探头和手柄的尺寸如图 2 所示。介质杯和探头在介质杯中的位置 如图 3 所示。不同探头的安装尺寸不同，按照图 2 安装探头，加热后直接 放到介质杯中冷却，探头都处在合适位置。 

3.2 安装与调试 

3.2.1 安装 安装非常简单，只要将 5 根连接导线一个个插上就可以了。这 5 根导 线是： 1. 电源线插在电源插座和温度控制器上。 2. 电炉插头插在温度控制器和电炉上。 3. 热电偶插在电炉和温度控制器上。 4. 温度补偿导线（两端均为三芯航空插头）插在探头手柄和温度采集 器之间。 5. USB 延长线接在温度采集器与计算机上。 

3.2.2 标定探头

见 6.2 节。

第 4 章 软件的安装与使用 4.1 软件的安装 本软件由软件专家用 V C++开发工具编写，在 WINDOWS 或 XP 下运 行。全中文界面，操作简单方便，在多数情况下，只需用鼠标就能完成全 部操作。软件的运行与计算机和打印机无关。 1. 将温度采集器与计算机连接，发现新硬件对话框，运行 USB 的安 装程序 SETUP 完成安装。 2. 将“介质测试"文件夹复制到目标盘上位置（通常放在硬盘 的根目录下）。 用鼠标右键将 Tempcom 发送到桌面快捷方式。运行该软件时只需用鼠 标点击桌面上的快捷方式就可以了。运行后的界面如图 4 所示。整个界面 分为菜单条、工具条和视图区三个区域，在视图区的左上角显示的是文件 名。 菜单条

4.2 菜单功能介绍 菜单包括：文件、编辑、查看和窗口，分别介绍如下。

4.2.1 文件

4.2.2.1 设置 选择设置功能，将弹出如图 7 所示的系统设置对话框。图中数据设置 后按确认，数据将保存，直到下次修改。这些数据将在测试时或打印 时使用。 公司名称——测试单位名称。 测试人名——测试人。 测试标准——测试使用的标准，主要指探头。 修正系数——对探头的修正系数，详见 6.2 介绍。 最高温度——当探头温度超过该温度经过适当时间延时将发出报警声，应 开始测试。该温度随使用探头不同而异，对银探头，设置为 805℃较好， 因为在标准中开始测试温度为 800℃，考虑到探头入介质过程中温度会有 所下降，所以要适当高一些，具体高多少为宜用户可根据经验确定。对 Ni-Cr 合金探头，设置为 855℃较好，在标准中开始测试温度为 850℃。 警告：银的熔点约为 950℃，用银探头时温度不能过高。 图 6 编辑菜单 图 5 文件菜单- 10 - 温度——当探头温度低于该温度时将停止测试。对于油，通常可设为 190℃，也可以再高点。对于水基淬火介质，温度可以再低点。 最长时间——测试时间超过该时间将停止测试。数值范围为 1~10000s（必 须为整数），通常取 60s 为宜。如果时间比较长，当探头温度低于温 度时也将停止测试。 冷速光滑——为正整数，数值越大，冷速曲线越光滑，但其失真的可能性 越大，通常取 1~30 为宜，通常取 1 就可以了。该数值在属性中可以更改。 冷速光滑越大，冷速曲线将变得更加圆滑，最大冷速减小。

4.2.2.2 属性 选择属性功能，将弹出如图 8 所示的测试数据属性对话框。该对话框 共有 7 个按钮，2 个数据显示区和 8 个编辑区，具有很多功能。在介质特 性显示区用不同颜色显示了介质的冷却特性数值，其中每一行为一次测试 的结果，一次可以显示多次（没有具体限制）测试结果，而在时间-温度显 示区只显示一次测试结果中不同时间的温度值。

1. 编辑 使用编辑功能的步骤如下： （1）选择测试结果。方法：用鼠标点击介质特性显示区中的某一行， 则选中该行，如图 9 为选中第二行，即 09 年 7 月 6 日 10 点 10 分的测试结 果。比较图 8 和 9 可看出选择前后的变化。

按钮由灰色变为黑色（前者表示不能使用，变为黑色后才能使用）；（b）在 中间的 7 个编辑框中用灰色显示了相应的内容；（c）在第 8 个编辑框中显 示数字“0"（白底黑字，只有这种状态才能进行输入）。 (2) 点击编辑按钮则由图 9 变为图 10，所有编辑框都变为白底黑字， 这时可以进行编辑。 此时，只有保存、恢复和删除部分测试数据三个按钮可以使用，它们 的功能分别是： 保存——保存编辑后的结果。 恢复——恢复到编辑前的结果。 删除部分测试数据——删除测试开头的若干个数据点。例如，在编辑 框中填上 100，则表示将测试结果中最前面的 100 个测试点删除，以测试 的 101 个点为新的测试开始点。 该功能主要用于将实际的开始测试点归一化到相同的温度，如用银探 头时将高于 800℃的数据点删除。因为有该功能，所以，测试的最高温度 可以适当高一点，当实际测试的温度比标准的高时，用该功能将高出的温 度删除。

其内容将与所选的测试结果一起保存。 其中的执行标准、测试人、冷速光滑的默认值与设置中的相同。 (4) 编辑后按保存按钮将编辑后的结果保存，按恢复按钮恢复到编辑 前的状态。 2. 删除 在一个文件中可以保存多次测试结果，如图 9 中为 3 次测试结果。当 需要对其中的一条进行删除时，按如下方法进行。 （1）选择被删除的测试结果。方法：用鼠标点击介质特性显示区中 的某一行，则选中该行，如图 9 为选中第二行，即 09 年 7 月 6 日 10 点 10 分的测试结果。 （2）点击删除按钮，变为图 11 的对话框。 (3) 如果需要继续删除，重复 1~2 的过程。 (4) 按确认，出现图 12 的提示对话框。选择是则完成删除，选择否 则删除无效，选择取消则上次按的确认无效。

编号——在一个文件中可能有几次测试结果，每一次结果都有一个编号， 由程序自动完成。 日期——测试日期，测试时从计算机中获得。 时间——测试结束时的时间（即几点几分），也从计算机中直接获得。不 可能有日期和时间相同的两次测试结果，除非你有意改变了计算机的 日期和时钟。 Tvp——特性温度（℃） tvp——特性秒（s） Tmax——最大冷速对应温度（℃） Vmax——最大冷速（℃/s） V300——300℃冷速（℃/s） t600——冷到 600℃时间（s） t400——冷到 400℃时间（s）t200——冷到 200℃时间（s）

4.2.3 查看 查看的功能如图 15 所示，包括 5 个可选项。 显示温度——在视图区显示温度-时间关系曲线（冷却曲线）。 显示速度——显示冷却速度曲线。 显示格线——在坐标上画出网格线。 经过这三项的合理选择，可以显示和打印出不同效果，如单独显示或 打印冷却曲线（不选显示速度）、或冷速曲线（不选显示温度），如图 16 和图 17 所示。

窗口菜单如图 18 所示，上面为窗口的显示风格，下面是已打开的文件。 选择平铺后图 19 是其显示效果一例。

4.3 工具栏

工具栏包括新建、打开、保存和打印 4 个快捷按钮，它们的功能与文 件菜单中的相同

            第 5 章 测试和打印测试报告

5.1 测试准备工作 测试前如果有必要，需按 3.2 的说明进行安装调试。 在温度控制器（见 3.1.3）上安装了一个温度控制仪表用来设置和控制 炉温，炉温设置比探头加热温度略高一点，设置在 810℃左右或 860℃左 右（前者用银探头，后者用 Ni-Cr 合金探头），加热介质温度可根据需要 确定。设置好后可开始加热。 5.2 测试 选择文件 测试功能，弹出如图 20 所示的测试对话框。其中前 2-5 个参数是在系统设置（见 4.2.3）中设置的参数，如果需要改，改后按使用 手工参数

探头温度高于最高温度并延时 5s 将报警。当探头到温且报警后，迅

速将探头放如介质中冷却。便携式测试仪，开始测试是靠温度控制的，因 而如果动作慢，在空气中冷却时间长，开始测试的起点是在空气中冷却， 冷却曲线上可能出现一段较平部分，测试完成后，应使用编辑 属性 中的删除部分测试数据功能将空气中冷却的一段数据删除。 

5.3 编辑 选编辑 属性，编辑的具体方法见 4.2.2 的介绍。这里需要强调的是， 需要认真填写介质描述和备注两栏内容（如介质名称、生产厂家、介质温 度，是否有问题等等），以便将来使用。

5.4 打印测试报告 选文件 打印设置可对打印的报告进行设置，通常可以选用 A4 或 B5 纸，方向可以是纵向或横向。 选文件 打印预览可对打印结果进行预览。 选文件 打印或点击工具栏中的打印可打印测试结果报告。

            第 6 章 高级使用技巧

6.1 合并—分析比较介质冷却特性

在文件中有一个功能叫合并，该功能是专门用来比较两种或两种以上 介质冷却特性而设计的。在实际应用中，不仅需要测出介质的冷却特性， 而且要和“标准介质"进行比较。合并能非常方便的完成对比分析。实现 合并的步骤如下： 1. 文件 新建，建立一个空文档。 2. 文件 合并，弹出打开对话框，选择比较的第一个文件并打开。 3.重复 2 的过程，打开第二个文件，这时两个文件将合并在一起，比较非 常方便。图 21 是一个例子。 4.比较后可以对文件进行编辑、打印、保存，也可以不保存。这样处理并 不会对原文件有任何影响

6.2 修正系数—探头标定方法

6.2.1 设置修正系数的目的 设置探头修正系数的目的是为了解决不同探头测试同一种介质时测 试结果不相同问题。通过设置该参数基本上能保证测试结果相同，从 而保证测试结果的可比性。

6.2.2 原理 

修正系数是通过对实际时间进行放大（当 K>1 时）或缩小（当 K<1 时） 从而对测试结果产生影响。修正后的冷却速度是实际值的 1/K 倍。K 值大 小对温度值不产生任何影响。 标定探头的原理：用待标定的探头测试标准介质的冷却特性，通过修 改修正系数 K 使其测试结果与标准介质的冷却特性一致。

6.2.3 标准介质的冷却特性 在各种标准中未给出标定探头的方法。下面以蒸馏水沸腾后的冷却特 性为标定探头的标准（你可以采用选用其他介质作为标准，如 30℃水、N32 机油等）。 我们用 SH/T0220 探头测出蒸馏水沸腾后的冷却特性数据，保存在标定介质文件夹中，其测试条件是： 探头：φ10 银探头（符合 SH/T0220 标准）。 介质：蒸馏水。 开始测试温度：800℃±0.5℃。 状态：静止。 介质温度：在测试仪之外用电炉加热处于沸腾状态，放到测试仪上迅 速开始测试。 测试仪：SYQ-2 型测试仪。 介质量：1000ml 烧杯装 900ml。 探头入水深度：60mm。

用户也可以根据自己的需要建立自己的标定介质，如选一种常用的 油。选用油作为标定介质时有一个问题需要注意，选用不同批次的油其冷 却特性可能有差别。

6.2.4 对冷却特性校准方法

即使探头的温度正确，也不能保证测出的冷却特性也正确。由于探头 尺寸或表面状态等的变化，会造成测出的冷却特性变化。

1. 用待校准的探头测试标定介质，测试时一定要注意以下几点：1） 测试条件不变。2）测试时将修正系数设置为 1.0；3）开始测试温度（最 高温度）设置的适当高一点。 2. 将标准介质的冷却特性与待校准探头的测试结果合并到一起。例 如，设待校准的探头测试的结果保存在文件名为 T1 的文件中，先打开该 文件，如图 22 所示。合并沸水 2004 如图 23 所示。 从图 23 看出，待标定探头测出的冷速（黑线）略快一点，需要把时间 间隔适当扩大。如果在图 23 中两条曲线重合得较好，则 K=1.00。 3. 关闭并保存 T1 文件。注意，不必关闭测试程序。 4. 用 WINDOWS 的记事本（在附件中）打开刚保存过的 T1 文件。在 打开文件时请选所有文件类型。图 24 是打开文件的开头部分。它们的含义 

如下： Version: 3 ——版本号为 3。不能改动。

TestCount: 1 ——本文件共有 1 次测试结果。不能改动。 

Company: 深圳市米恩科技有限公司 ——送样单位

Tester: 张三 ——测试人 Sampler: 张三——送样人

Standard: SH/T0220 ——执行标准 

Smooth: 50 ——冷速光滑为 

50 Date: 2004/4/18 21:42:35 ——测试日期、时间。 

Desc: 蒸馏水，沸腾状态测试。——介质描述内容 

Memo: 用来标定 2 号探头——备注内容 

BaseTemp: 24.3308 ——冷端温度 

TestInterval: 0.00813 ——时间间隔为 0.00813 秒。

DataCount: 4780 ——数据个数为 4780 个。不能改动。

5. 将时间间隔 0.00813 改为 0.008943，保存文件。不必关闭记事本。

6. 用 Tempcom 打开 T1 文件，则如图 25 所示。可以看出，冷速又慢了， 需要将时间间隔减小，最后，将时间间隔改为 0.0086178，则如图 26 所示， 可见两者符合得较好。注意，判断两条曲线的冷却速度是否符合时只须考 虑 300℃以上部分，以下部分一般不要考虑在内，因为 300℃以下将要进入 沸腾阶段，冷速波动较大，如果考虑在内，可能造成错误结果。 

7. 计 算 修 正 系 数 K 。 K= 修 正 后 的 时 间 间 隔 / 测 试 时 的 时 间 间 隔 =0.0086178/0.00813=1.06。 

8. 将系统设置中的修正系数改为上面计算出的值即 1.06。 

9. 以上改变时间间隔所判断的依据是：待定探头所测出的最大冷速与 标准探头最大冷速的比值（如待定探头所测出 30 度水的最大冷却速度为 212℃/秒 ，而标准探头测出 30 度水最大冷速为 200℃/秒，此时待定探 头测得冷速比标准探头的快，就可以把修正系数改为 212/200=1.06，）就- 24 - 是 修 正 后 的 修 正 系 数 ， 待 定 探 头 修 正 后 的 时 间 间 隔 /测 试 时 的 时 间 间 隔 （0.00813）=1.06（修正后的修正系数），修正后的时间间隔就是根据这个 等 式 来 改 变 的 ： 即 修 正 后 的 时 间 间 隔 =1.06 （ 修 正 后 的 修 正 系 数 ） x0.00813(测试时的时间间隔)=0.0086178

6.3 使用不同标准进行测试 

不同标准所使用的探头不同，只要按照 3.1.5 图 3 的尺寸加工即可。