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1、(10)申请公布号 CN 103092100 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103092100 A *CN103092100A* (21)申请号 201310009258.3 (22)申请日 2013.01.10 G05B 19/04(2006.01) (71)申请人 湘潭大学 地址 411105 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘卢 家滩 27 号 (72)发明人 杨丽 王俊俊 周益春 蔡灿英 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 薄观玖 (54) 发明名称 一种同步采集数据和多画面显示的控制与显 示装置 (57) 摘要 一种同步采集数据和。
2、多画面显示的控制与显 示装置， 属于热障涂层试验模拟装置的同步控制 与显示领域。 该装置包括仪器存放区、 实验控制与 数据采集模块以及多画面显示模块， 实验控制与 数据采集模块控制着仪器存放区内各检测设备的 开启、 数据采集等状态， 并将结果同步显示在多画 面显示模块中。本发明可以对各种具有不同操作 系统和控制软件的硬件设备实现运行状态的同步 控制， 并对各个设备所采集的数据进行并行的多 画面显示， 而各设备并行工作， 互不影响， 并可卸 下单独使用， 操作方便， 为实现各种无损检测设备 在热障涂层试验模拟装置中的集成提供了有效的 控制平台， 操作简单、 安全， 应用性强。 (51)Int.C。
3、l. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103092100 A CN 103092100 A *CN103092100A* 1/1 页 2 1. 一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置， 其特征在于， 该装置包括多画 面显示模块、 实验控制与数据采集模块、 仪器存放区， 用以在自制的热障涂层试验模拟装置 中实现对各种实时检测设备包括 PCI-2 声发射无损检测系统、 1260+1296 型材料电性能交 流阻抗谱测试系统、 ARAMIS 非接触式三维变。
4、形测试系统的集成 ； PCI-2 声发射无损检测系统 (101)、 1260+1296 型材料电性能交流阻抗谱测试系统 (102)、 ARAMIS 非接触式三维变形测试系统 (103)、 自制热障涂层试验模拟装置的控制系统 (104) 等设备以及同步数据采集模组 (201) 均放置于热障涂层试验模拟装置所设置的仪器 存放区 (10) 中， 同步数据采集模组 (201) 的 4 个输出接口分别与无损检测设备 (101-103) 以及自制的热障涂层试验模拟装置的控制系统 (104) 相接， 且各设备为并行连接， 相对独 立， 可卸下单独使用 ； 实验控制与数据采集模块 (20) 的命令输入按钮 (。
5、202-203) 用于控制 自制的热障涂层试验模拟装置控制系统(104)以及各无损检测设备(101-103)运行状态的 开启与停止， 并由工作状态指示灯 (204) 显示其运行状态 ； 实验控制与数据采集模块发出 命令后， 仪器存放区内的各无损检测设备 (101-103) 和自制的热障涂层试验模拟装置的控 制系统 (104) 同时接收并执行命令， 再将命令执行的结果同步显示在多画面显示模块 (30) 中 ； 多画面显示模块 (30) 为安装有 4 台 LCD 液晶显示器， 分别连接各个被实验控制与数据 采集模块(20)控制的设备， 包括热障涂层试验模拟装置的控制系统(104)以及各无损检测 设。
6、备 (101-103)。 2. 根据权利要求 1 所述的一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置， 其特 征在于， 所述同步数据采集模组 (201) 为一个输入信号同时同步控制四台计算机的设备模 组， 该设备模组有一路输入信号由命令按钮来控制， 4 路输出信号分别接入对应的被控计算 机。通过命令按钮发出信号， 4 台被控计算机同时接收信号， 实现 4 台设备的同步运行。 3. 根据权利要求 1 所述的一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置， 其特征 在于， 所述 PCI-2 声发射无损检测系统 (101)、 1260+1296 型材料电性能交流阻抗谱测试系 统 (102)、 ARAM。
7、IS 非接触式三维变形测试系统 (103)、 自制热障涂层试验模拟装置的控制系 统 (104) 等设备， 均有自己独立的操作系统与软件， 用以实现对实验参数的控制与调节、 实 验状态参数的采集与存储。 本发明对各个设备的同步控制并不改变各个设备原有的控制系 统与操作软件。 4. 根据权利要求 1 所述的一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置， 其特征 在于， 所述对各个设备的同步控制只是对设备运行状态的开启与停止进行同步控制， 其开 启与停止分别由实验控制与数据采集模块 (20) 的命令输入按钮 (202-203) 来实现。 5. 根据权利要求 1 所述的一种同步采集数据和多画面显示的控。
8、制与显示装置， 其特征 在于， 所述多画面显示模块(30)为一安装有4台LCD液晶显示器的显示柜， 4台显示器分别 连接各个被实验控制与数据采集模块 (20) 控制的设备。同时， 显示柜上布置有实验控制与 数据采集模块 (20) 的命令输入按钮 (202-203)。 权 利 要 求 书 CN 103092100 A 2 1/3 页 3 一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置 技术领域 0001 本发明涉及一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置， 特别涉及的是实 现自制热障涂层试验模拟装置中对其他无损检测装置的同步控制与多画面显示装置， 属于 热障涂层试验模拟装置的控制与显示技术领域。
9、。 背景技术 0002 随着薄膜涂层表面加工技术、 材料复合技术、 纳米技术等先进材料的设计与制备 技术的发展， 越来越多的经过特殊设计的高性能材料被广泛应用到高温、 腐蚀、 高载荷等特 殊服役环境中， 不仅极大的提升了现代工业技术的发展， 同时也为材料性能测试及其优化 设计的方法带来极大的挑战。以高性能热障涂层技术为例， 热障涂层技术的应用使得航空 发动机涡轮叶片的燃气进口温度提升了 100-300 C， 提高了发动机的热效率。但同时， 其结构复杂、 几何形状复杂、 服役环境特别复杂也为热障涂层破坏机理的正确理解带来了 很大的挑战。 研究工作者们对热障涂层进行了几十年来的探索， 但其破坏机理。
10、的不理解、 安 全寿命的难以预测仍然是热障涂层优化设计以及安全应用的瓶颈。其中， 最大的原因在于 我们无法再利用常规的力学实验， 如拉伸、 压缩、 热疲劳， 等单一载荷方式来模拟热障涂层 的服役环境。因此， 随着这些高性能材料技术的发展， 研制特殊服役环境下材料的模拟装 置并结合一些先进的实时、 原位监测技术是现代材料性能研究的重要研究方法和必然发展 趋势。这就需要将各种检测不同参数的仪器集成到同一台实验测试平台上， 并实现对这些 不同操作系统不同检测功能的设备的同步控制与多画面显示， 以保证实时检测结果的准确 性。 0003 目前， 市场上的控制技术多是通过远程控制技术来实现的， 通过硬件连。
11、接或者分 别在主控、 被控计算机上安装相应的软件的方法， 我们可以在主控计算机上远程控制并操 作多台被控计算机， 能够实现批量分发文件、 重启关机、 发送文字广播之类， 以及分别操作 每台被控电脑等功能。然而无论是硬件方式还是软件方式， 目前所有的远程控制技术都无 法实现对多台设备的同步操作， 因此无法满足我们要对各种不同操作系统的实验设备进行 集成的实验需求。 0004 此外， 多画面显示功能是通过画面分割器、 远程控制等技术来实现， 采用数字化处 理和图像压缩的方法， 把几个画面按相同的比例压缩在一个显示器的屏幕上， 或者按照需 要选择显示某个画面。有的画面分割器内置有顺序切换器的功能， 。
12、可将输入的多个全屏画 面按照顺序和间隔时间轮流输出显示在同一个显示器上， 如同切换主机轮流切换画面一 样， 其间隔时间一般是可调的。然而这些技术所实现的两种多画面显示功能均含有各自的 缺陷， 对于多个画面按比例压缩在同一显示器上的方式， 我们无法清晰的观察每个画面上 的数据、 曲线、 图表等信息， 而多个全屏画面切换显示的方式， 又无法实现同时观察不同显 示画面上的信息， 两种方式均无法满足我们需要同时清晰的观看各不同显示画面上的信息 的需求， 不适用于精细实验。 0005 宫声凯等人设计并研制了一套热障涂层服役环境的模拟装置中 ( 专利公开号 ： 说 明 书 CN 103092100 A 3。
13、 2/3 页 4 CN1699994)， 借用了声发射设备、 交流阻抗谱测试设备等无损测量装置对热障涂层的微观 结构进行实时检测。此外， 我们曾研制出一套用于模拟和实时测试高温部件热疲劳失效的 试验装置 ( 专利公开号 ： 201010000151)， 也采用了声发射设备、 交流复阻抗设备、 非接触式 三维变形测试系统、 温度测试采集系统。然而， 这些装置还未能实现对无损检测设备的控 制， 即实验过程和检测过程是独立的操作过程， 也没有实现对各种无损检测参数的同步显 示。因此， 在自制的热障涂层试验模拟装置中实现对各种无损检测装置的集成与同步显示 尤为重要。 发明内容 0006 为解决上述问题。
14、， 本发明提供了一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装 置， 用于在自制的热障涂层试验模拟装置中实现对其他无损检测装置的集成， 即同步控制 与显示。操作方便， 简单， 操作界面友好， 应用性强。 0007 本发明采用的技术方案为 ： 所述同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置包 括多画面显示模块、 实验控制与数据采集模块、 仪器存放区， 用以在自制的热障涂层试验模 拟装置中， 实现对其他无损检测设备包括声发射仪、 复阻抗谱仪、 三维变形测量系统等的集 成， 实现四台具有不同操作系统及操作软件的设备间的同步控制与显示。 0008 PCI-2 声发射无损检测系统、 1260+1296 型材料。
15、电性能交流阻抗谱测试系统、 ARAMIS 非接触式三维变形测试系统、 自制热障涂层试验模拟装置的控制系统等设备以及同 步数据采集模组均放置于该装置所设置的仪器存放区中， 同步数据采集模组的 4 个输出接 口分别与各设备相接， 且各设备为并行连接， 相对独立， 可卸下单独使用。实验控制与数据 采集模块的命令输入按钮用于控制自制的热障涂层试验模拟装置以及各无损检测设备运 行状态的开启与停止， 并由工作状态指示灯显示其运行状态。实验控制与数据采集模块发 出命令后， 仪器存放区内的各无损检测设备以及自制的热障涂层试验模拟装置的控制系统 同时接收并执行命令， 再将命令执行的结果同步显示在多画面显示模块中。
16、。多画面显示模 块为安装有4台LCD液晶显示器， 分别连接各个被实验控制与数据采集模块控制的设备， 包 括热障涂层试验模拟装备以及各无损检测设备。 0009 所述同步数据采集模组为一个输入信号同时同步控制四台设备的设备模组， 该设 备模组有一路输入信号由命令按钮来控制， 4路输出信号分别接入对应的被控设备。 通过命 令按钮发出信号， 4 台被控设备同时接收信号， 实现 4 台设备的同步运行。 0010 所述自制热障涂层试验模拟装置的控制系统、 PCI-2 声发射无损检测系统、 1260+1296 型材料电性能交流阻抗谱测试系统、 ARAMIS 非接触式三维变形测试系统等无损 检测装置， 均有自。
17、己独立的操作系统与软件控制系统， 用以实现对实验参数的控制与调节、 实验状态参数的采集与存储。 本发明对各个设备的同步控制并不改变各个设备原有的控制 系统与操作软件。 0011 所述对各个设备的同步控制只是对设备运行状态的开启与停止进行同步控制， 其 开启与停止分别由实验控制与数据采集模块的命令输入按钮来实现。 0012 所述多画面显示模块为一安装有4台LCD液晶显示器的显示柜， 4台显示器分别连 接各个被实验控制与数据采集模块控制的设备。同时， 显示柜上布置有实验控制与数据采 集模块的命令输入按钮。 说 明 书 CN 103092100 A 4 3/3 页 5 0013 本发明的有益效果为 。
18、： 可以对自主研制的热障涂层试验模拟装置的控制系统及三 种无损检测设备实现数据采集的同步控制和多画面的同步显示， 且各设备并行工作， 互不 影响， 并可卸下单独使用， 操作方便， 为实现各种无损检测设备在热障涂层试验模拟装置中 的集成提供了有效的控制平台， 操作简单、 安全， 应用性强。 附图说明 0014 图 1 是所述试验装置的原理示意图 ； 0015 图 2 是所述试验装置的结构示意图 ； 0016 图中标号 ： 10- 仪器存放区 ； 101- PCI-2 声发射无损检测系统 ； 102-1260+1296 型材料电性能交流阻抗谱测试系统 ； 103- ARAMIS 非接触式三维变形测。
19、试系统 ； 104- 热障 涂层试验模拟装置的控制系统 ； 20- 实验控制与数据采集模块 ； 201- 同步数据采集模组 ； 202- 开启按钮 ； 203- 停止按钮 ； 204- 工作状态指示灯 ； 30- 多画面显示模块。 0017 具体实施方式 0018 本发明提供了一种同步采集数据和多画面显示的控制与显示装置， 下面将结合本 发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行描述。 0019 如图 1 所示， 为本发明的原理示意图， 用以说明该装置同步采集数据和多画面显 示功能的工作原理 ： 启动热障涂层试验模拟装置的电源， 并通过自己的控制系统 (104) 调 节好实验参数， 。
20、启动各无损检测设备PCI-2 声发射无损检测系统 (101)、 1260+1296 型材 料电性能交流阻抗谱测试系统 (102)、 ARAMIS 非接触式三维变形测试系统 (103)， 按下实验 控制与数据采集模块 (20) 中的开启按钮 (202)， 将采集数据的命令发送给同步数据采集模 组 (201)， 同步数据采集模组 (201) 接收到此命令后， 同时同步将采集数据的指令输送给 4 台设备(101-104)， 4台设备(101-104)同时接收采集数据的指令， 开始同步运行， 并将采集 的数据信号， 分别在多画面显示模块 (30) 中的 LCD 液晶显示器上显示。 0020 如图 2 。
21、所示， 该装置的结构包括仪器存放区 (101)、 实验控制与数据采集模块 (20)、 多画面显示模块 (30) 三部分 ； 多画面显示模块 (30) 用来存放 4 台 LCD 液晶显示器， 分别显示 4 台设备 (101-104) 所采集到的信号 ； 实验控制与数据采集模块 (20) 的命令输 入按钮(202-203)用于控制热障涂层试验模拟装置的控制系统(104)以及各无损检测设备 (101-103) 运行状态的开启与停止， 并由工作状态指示灯 (204) 显示其运行状态是否良好。 各个设备运行命令启动后的情况由各自独立的操作系统和软件来进行控制， 我们只需要通 过触动命令按钮发出指令来控制。
22、实验过程即可 ； 仪器存放区 (10) 用来放置所有的实验设 备， 包括4台设备(101-104)、 同步数据采集模组(201)等， 其中自制的热障涂层试验模拟装 置的控制系统 (104) ， 除具有上述控制实验过程的功能外， 还包括自己编程实现对试样温 度的实时测试与采集。 0021 本发明可以对各种具有不同操作系统和控制软件的硬件设备实现运行状态的同 步控制， 并对各个设备所采集的数据进行并行的多画面显示， 而各设备并行工作， 互不影 响， 并可卸下单独使用， 操作方便， 为实现各种无损检测设备在热障涂层试验模拟装置中的 集成提供了有效的控制平台， 操作简单、 安全， 应用性强。 说 明 书 CN 103092100 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103092100 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103092100 A 7 。