同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置和方法。有關金屬熔體粘度測定方法有很多，金屬熔體密度一般采用稱重法和阿基米德法檢測，對測試環境和測試裝置均有較高要求，目前還沒有一種能同步檢測金屬熔體粘度和密度的裝置。本產品的組成包括：真空室（1），所述的真空室與真空泵（2）、氣泵（3）、取樣室（4）連接，所述的真空室與壓力傳感器（5）連接，所述的取樣室與溫度傳感器（6）、升降機構（7）連接，所述的真空泵、所述的氣泵、所述的壓力傳感器、所述的溫度傳感器、所述的升降機構與數據采集處理系統（8）連接。本發明專利技術用于同步快速檢測金屬熔體粘度和密度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種。
技術介紹
粘度和密度是兩個非常重要的金屬熔體熱物性參數，準確測量粘度、密度可有效控制生產過程及產品質量。同步快速檢測熔體粘度和密度不僅可以大大縮短檢測周期，而且可以降低檢測成本。有關金屬熔體粘度測定方法有很多，較為典型的有毛細管法、扭擺振動法、落球法、柱體旋轉法等。由于這些方法的測試裝置多大需要采集熔體自然流動時間、懸絲扭轉角、落球時間及扭矩變化等微小物理量。金屬熔體密度一般采用稱重法和阿基米德法檢測，熔體質量、體積以及浮力檢測的精度對測試結果有至關重要的影響。兩種方法對測試環境 和測試裝置均有較高要求，目前還沒有一種能同步檢測金屬熔體粘度和密度的裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的是在不降低測試精度的前提下，簡化測試約束條件和優化檢測裝置結構，提供一種。上述的目的通過以下的技術方案實現 一種同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，其組成包括真空室，所述的真空室與真空泵、氣泵、取樣室連接，所述的真空室裝有壓カ傳感器，所述的取樣室裝有溫度傳感器和升降機構，所述的真空泵、所述的氣泵、所述的壓カ傳感器、所述的溫度傳感器、所述的升降機構均與數據采集處理系統連接。所述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，所述的真空室通過電磁閥A與所述的真空泵連接、所述的真空室通過電磁閥B與所述的氣泵連接、所述的真空室通過電磁閥C與所述的取樣室連接，所述的電磁閥A、所述的電磁閥B、所述的電磁閥C均與所述的數據采集處理系統連接。所述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，所述的取樣室的底部帶有吸嘴，所述的取樣室頂部裝有隔離閥，所述的隔離閥與所述的數據采集處理系統連接。所述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，所述的溫度傳感器是鎳鉻ー鎳硅熱電偶或鉬銠ー鉬熱電偶，所述的鎳鉻ー鎳硅熱電偶用于低熔點合金，所述的鉬銠ー鉬熱電偶用于高溫合金熔體；所述的升降機構內部安裝有位移傳感器，所述的位移傳感器是電感式位移傳感器或電阻式位移傳感器。一種同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的方法，該方法包括如下步驟 (1)啟動真空泵使真空室內壓カ達到預定真空度即0.4^0. 3KPa，此時所述的真空室與取樣室之間的電磁閥處于關閉狀態，升降機構驅動所述的取樣室下降，當溫度傳感器接觸熔體時發出信號，所述的升降機構內的位移傳感器開始記錄，浸入熔體液面下8 12cm深度后，所述的升降機構停止下降，關閉所述的取樣室頂部的隔離閥，此時所述的取樣室內壓カ為I個標準大氣壓；(2)瞬時打開所述的真空室與所述的取樣室間的電磁閥A，使被測熔體被迅速吸入所述的取樣室內，通過壓カ傳感器實時監測所述的真空室內壓強變化，當吸液過程全部完成后，所述的壓カ傳感器測得所述的真空室內平衡氣壓； (3)數據采集與處理系統利用步驟(2)所獲得所述的真空室內平衡氣壓值計算被測熔體密度，再利用測得的所述的真空室內壓強變化率和算得的熔體密度值快速計算出熔體粘度值； (4)關閉所有閥門，打開電磁閥C并啟動氣泵，所述的取樣室內金屬熔體被排入坩堝，所述的升降機構將所述的取樣室提出熔體，測試過程結束。有益效果 I.本專利技術通過測定相同負壓作用下金屬熔體經相同截面積入口被吸入取樣室的速度不同來表征其粘度的變化，以完成吸液過程達到平衡后取樣室內金屬熔體上方的壓強不同表征被測熔體的密度變化。因熔體吸入速度以取樣室內壓強變化速度表征，熔體密度以吸液過程結束氣液達到平衡后取樣室內靜態壓強表征，中間環節少，裝置結構簡単，無需為機 械機構設置諸如減小摩擦、避免振動等保護條件。雖然熔體密度對其吸液速度(取樣室液面上升速度)也會產生一定影響，但因為本專利技術可以準確測定取樣室內靜態壓強而獲得熔體密度參數，利用密度值補償粘度測試結果，完全可以實現雙參數高精度檢測。本專利技術由于通過負壓吸液過程中測定吸液速度和吸液結束后測定液柱高度方法分別表征熔體粘度和密度，省略諸多機械結構和降低約束條件，從而使該測試裝置具有測試速度快、測試準確度高和測試成本低。附圖說明 附圖I是本產品的結構示意圖。具體實施例方式 實施例I : 一種同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，其組成包括真空室1，所述的真空室與真空泵2、氣泵3、取樣室4連接，所述的真空室裝有壓カ傳感器5，所述的取樣室裝有溫度傳感器6并與升降機構7連接，所述的真空泵、所述的氣泵、所述的壓カ傳感器、所述的溫度傳感器、所述的升降機構都與數據采集處理系統8連接。實施例2 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，所述的真空室通過電磁閥A，件號9與所述的真空泵連接，所述的真空室通過電磁閥B，件號10與所述的氣泵連接，所述的真空室通過電磁閥C，件號11與所述的取樣室連接，所述的電磁閥A、所述的電磁閥B、所述的電磁閥C分別與所述的數據采集處理系統連接。實施例3: 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，所述的取樣室的底部帶有吸嘴12，所述的取樣室頂部裝有隔離閥13，所述的隔離閥與所述的數據采集處理系統連接。實施例4: 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，所述的溫度傳感器是鎳鉻一鎳硅熱電偶或鉬銠ー鉬熱電偶，所述的鎳鉻ー鎳硅熱電偶用于低熔點合金，所述的鉬銠ー鉬熱電偶用于高溫合金熔體；所述的升降機構內部安裝有位移傳感器，所述的位移傳感器是電感式位移傳感器或電阻式位移傳感器。實施例5: 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，壓カ傳感器實時監測真空室內的壓強變化；真空泵為真空室提供要求的真空初始壓強；氣泵在測試結束后向真空室輸入正壓力，將吸入的金屬熔體排入坩堝內；所述的電磁閥A、所述的電磁閥B、所述的電磁閥C可分別控制真空泵、氣泵、取樣室與真空室間的氣路通斷；隔離閥可確保取樣室在測試前內部壓カ為I個大氣壓，在測試開始后與大氣隔離；數據采集與處理系統包括上位機、亞當模塊、電路板、開關電源等配件，可完成對微壓差傳感器的輸出值進行分析、計算、處理以及存儲等功能，同時可對真空泵、氣泵、隔離閥及所述的電磁閥A、所述的電磁閥B、所述的電磁閥C進行直接控制。取樣室在升降機構的驅動下浸入熔體和提出熔體，預定浸入深度(IOcm左右)靠與取樣室同步升降的溫度傳感器確定液面位置和升降機構內置的位移傳感器檢測行走距離綜合控制，溫度傳感器除用作確定液面高度外，還有實時記錄熔體溫度之功能。實施例6: 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，壓カ傳感器實時監測真空室內的壓強變化；真空泵為真空室提供要求的真空初始壓強；氣泵在測試結束后向真空室輸入正壓力，將吸入的金屬熔體排入坩堝內；電磁閥A、電磁閥B、電磁閥C可分別控制真空泵、氣泵、取樣室與真空室間的氣路通斷；隔離閥可確保取樣室在測試前內部壓カ為I個大氣壓，在測試開始后與大氣隔離。實施例7: 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，數據采集與處理系統包括上位機、亞當模塊、電路板、開關電源等配件，可完成對微壓差傳感器的輸出值進行分析、計算、處理以及存儲等功能，同時可對真空泵、氣泵、隔離閥及電磁閥A、電磁閥B、電磁閥C進行直接控制。實施例8 上述的同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，取樣室在升降機構的驅動下浸入熔體和提出熔體，預定浸入深度(IOcm左右)靠與取樣室同步升降的溫度傳感器確定液面位置和檢測行走距離，升降本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種同步快速檢測金屬熔體粘度和密度的裝置，其組成包括：真空室，其特征是：所述的真空室與真空泵、氣泵、取樣室連接，所述的真空室裝有壓力傳感器，所述的取樣室裝有溫度傳感器和升降機構，所述的真空泵、所述的氣泵、所述的壓力傳感器、所述的溫度傳感器、所述的升降機構均與數據采集處理系統連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李大勇，張建雷，孫謙，馬旭梁，王利華，
申請(專利權)人：哈爾濱理工大學，
類型：發明
國別省市：
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