CN104914212B - 一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造业技术领域，尤其涉及一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备及方法。其中，本发明提供的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，包括气体产生装置、集气罐、气体传感器，气体产生装置包括加热盘，加热盘内的温度设置为覆膜砂制芯时的温度，通过将覆膜砂放入加热盘内加热，来模拟覆膜砂在制芯时的环境，使用集气罐收集产生的气体，并使用气体传感器检测来检测覆膜砂在制芯产生的气体的组成及浓度，气体传感器能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分及浓度的测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及铸造业技术领域，尤其涉及一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备及方法。
背景技术
随着铸造行业绿色化进程的不断深入发展，对现有铸造辅料的环保特性也不断的提出挑战，覆膜砂在制芯温度条件下具有良好的低气味性及高温浇铸时危害气体的产生率，这样可以改良制芯车间及浇铸车间工人的工作环境；其在要求能够满足现有制芯工艺的基础上，降低有害挥发物的气化物量，以减少对环境的污染。
覆膜砂在制芯的过程中通常会释放氨气、甲醛、苯酚等有害物质，这些有害物质挥发到空气中，对工人的身体健康造成危害，同时会严重的污染环境；在浇铸型芯过程中，覆膜砂上残留的有害物质会进一步的挥发出来，影响铸件的成品率，同时对环境造成严重的污染，尤其是氮氧化合物，过多过量的排放会造成光化学烟雾，最终危害人类的健康。
目前，对于覆膜砂的品质，普遍关注的是覆膜砂的强度、发气、灼烧减量等指标，对于制芯过程中释放的气体特性缺乏有效的检测手段，部分树脂厂采用将气体通入水中吸收，然后采用分光光度计的方法来测试氨气及甲醛苯酚的含量。
因此，针对以上不足，需要提供一种能够有效检测覆膜砂在制芯时释放气体的检测设备及方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：目前缺少用于检测覆膜砂在制芯时释放气体的特性的装置和方法，而使用分光光度计测量只能够测量氨气、甲醛和苯酚等少数的几种气体，测量存在一定的局限性，并且测量效率也较低。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，其特征在于：包括气体产生装置、集气罐和气体传感器，所述气体产生装置包括加热盘和与加热盘连接的密封盖，所述加热盘与所述密封盖之间构成气体产生腔，所述集气罐与所述气体产生腔连通，所述气体传感器设置在所述集气罐上，用于检测集气罐内气体的组成及气体的浓度。
其中，所述用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备还包括真空泵，所述真空泵通过第一连接管道与集气罐连通，所述第一连接管道上设置有开关阀。
其中，所述集气罐上还设置有与外界连通的换气管道，所述换气管道上设置有开关阀。
其中，所述集气罐与所述气体产生腔通过第二连接管道连通，所述第二连接管道上设置有干燥管。
其中，所述第二连接管道上也设置有开关阀。
其中，所述用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备还包括升降台和驱动机构，所述加热盘安装在升降台上，所述驱动机构用于驱动所述升降台。
其中，所述驱动机构为电机。
其中，所述用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备还包括导轨，所述加热盘能够沿所述导轨滑动。
其中，所述密封盖上设置有用于加料的加料盖。
本发明还提供了一种检测覆膜砂制芯时释放气体的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，启动电机升降按钮，使加热盘与密封盖密封；
S2，打开加热开关，使加热盘加热到预设温度；
S3、加热盘加热到预设温度后，称取砂样从加料盖加入到气体产生腔，盖好加料盖，保温2分钟：
S4、利用真空泵将集气罐抽成真空，关闭真空泵，打开第二连接管道，将气体导入到集气罐内；
S6、记录数据，关闭加热开关和第二连通管道上的开关阀，再将真空泵启动，同时打开换气管道上的开关阀；
S7、清理砂样，启动电机升降按钮，使升降台降落到轨道位置，将加热盘沿轨道拉出，清理砂子。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供了一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，包括气体产生装置、集气罐、气体传感器，气体产生装置包括加热盘，加热盘内的温度设置为覆膜砂制芯时的温度，通过将覆膜砂放入加热盘内加热，来模拟覆膜砂在制芯时的环境，通过集气罐收集产生的气体，并使用气体传感器检测来检测覆膜砂在制芯产生的气体的组成及浓度，气体传感器能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分及浓度的测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。
附图说明
本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例所述的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备的结构示意图。
其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1、加热盘，2、密封盖，21、加料盖，3、集气罐，31、气体传感器，32、第二连接管道，321、干燥管，33、换气管道，34、真空表，4、真空泵，41、第一连接管道，5、开关阀，6、升降台，7、电机，8、导轨。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，包括气体产生装置、集气罐3和气体传感器31，所述气体产生装置包括加热盘1和与加热盘1连接的密封盖2，所述加热盘1与所述密封盖2之间构成气体产生腔，所述集气罐3与所述气体产生腔(图中未示出)连通，所述气体传感器31设置在所述集气罐3上，用于检测集气罐3内气体的组成及气体的浓度。本发明提供的检测设备，包括气体产生装置、集气罐3、气体传感器31，气体产生装置包括加热盘1，加热盘1内的温度设置为覆膜砂制芯时的温度，通过将覆膜砂放入加热盘1内加热，来模拟覆膜砂在制芯时的环境，通过集气罐3收集产生的气体，并使用气体传感器31检测来检测覆膜砂在制芯产生的气体的组成及浓度，气体传感器31能够测量气体的范围更广(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔、氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等很多气体地检测)，与分光光度计的方法相比，其对气体组分及浓度的测量更加全面准确；并且本发明提供的检测机构结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高。
气体传感器31包括与被测气体接触的探头和仪表显示部分，其中，探头伸进所述集气罐3内，仪表显示部分位于集气罐3外部，便于观察检测数据。
其中，加热盘1适用于低温加热(温度在230-250℃)，可以根据加热温度的需求，将加热盘1替换成其他加热装置，如加热炉等，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
优选地，所述检测设备还包括真空泵4，所述真空泵4通过第一连接管道41与集气罐3连通，所述第一连接管道41上设置有开关阀51，在使用时可利用真空泵4将集气罐3抽成真空，形成负压，这样能够通过负压将气体产生腔内的气筒压进集气罐3内，通过设置真空泵4能够更加方便的收集集气罐内的气体，并且在所述第一管道上设置有负压表，通过负压表来显示集气罐3内的气压，确保在集气罐3内形成负压，保证气体产生腔内的气体能够通过负压的作用进入到集气罐内。
优选地，所述集气罐上海设置有真空表34，通过真空表34来判断集气罐内是否形成真空，确保集气罐内形成负压，保证气体产生腔内的气体能够导入至集气罐内。
当然，也可以采用其他的机构来完成收集气体产生腔内气体的需求，如在连通所述集气罐3与所述气体产生的第二连接管路内设置单向排风扇，同样也能够实现简单、方便收集气体产生腔内气体的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
优选地，所述集气罐3上还设置有与外界连通的换气管道33，所述换气管道33上设置有开关阀5，在对集气管内的气体检测完成后，打开换气管道33上的开关阀5，并通过真空泵4将集气罐3内的气体排出，对集气罐3进行换气更加方便，能够为下一次测量提供一个准确的测量环境，避免上次测量遗留的气体对新的测量造成影响，保证整个测量机构测量的准确性。具体地，所述集气罐3与所述气体产生腔通过第二连接管道32连通，所述第二连接管道32上设置有干燥管321，由于加热盘1对覆膜砂的加热温度较低(约为230-250℃)，因此在加热的过程中会出现一定的水蒸气，水蒸气进入到集气罐3内可能会对检测的结果存在一定的影响，因此通过干燥管321对覆膜砂加热产生的气体进行干燥，保证测量结果的准确性。
优选地，所述气体产生装置还包括升降台6和驱动机构，所述驱动机构为电机7，所述加热盘1安装在升降台6上，所述驱动机构用于驱动所述升降台6，可通过电机7驱动升降台6上下移动，同时所述气体产生装置还包括导轨8，所述导轨8固定在支撑架上，所述社讲台上设置有把手，操作者能够通过把手推拉所述加热盘1，使所述加热盘1能够沿所述导轨8前后滑动，这样在进行实验测量时，操作更加的方便。
当然，在上述实施例中，电机也可以替换为其他驱动机构，如液压缸等，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
具体地，所述密封盖2上设置有用于加料的加料盖21，在实验时密封盖2与加热盘1是密封连接的，并且在进行实验时需要进行预先加热，然后再向加热盘1内添加覆膜砂，如果通过拆合加热盘1与密封盖2来向加热盘1内添加覆膜砂会非常的不方便，并且有可能烫伤实验人员，通过在密封盖2上开设一个用于加料的加料盖21，能够很好的解决上述问题。
本发明还提供了一种检测覆膜砂制芯时释放气体的方法，包括以下步骤：
S1，启动电机7升降按钮，使加热盘1与密封盖2密封；
S2，打开加热开关，使加热盘1加热到预设温度(230-250℃)；
S3、加热盘1加热到预设温度，称取砂样从加料盖21加入到气体产生腔，盖好加料盖21，保温2分钟：
S4、利用真空泵4将集气罐3抽成真空，关闭真空泵4，打开第二连接管道32上的开关阀5，将气体导入到集气罐3内；
S6、记录数据，关闭加热开关和二连通管道上的开关阀5，之后再将真空泵4启动，同时打开换气管道33上的开关阀5；
S7、清理砂样，启动电机7升降按钮，使升降台6降落到轨道位置，将加热盘1沿轨道拉出，清理砂子，实验完毕。
在上述方法中，也可以是气体传感器不设置在集气罐上，而是在通过集气罐收集完气体后，再将气体床传感器的探头伸入到集气罐内对气体的特性进行检测，同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。
采用上述方法，来检测覆膜砂在制芯时产生的气体的特性，更加的方便，并且使用气体传感器31来测量，气体传感器31测量的准确性、全面性更好，并且测量的效率也更高。
综上所述，本发明提供了一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，包括气体产生装置、集气罐、气体传感器，气体产生装置包括加热盘，加热盘内的温度设置为覆膜砂制芯时的温度，通过将覆膜砂放入加热盘内加热，来模拟覆膜砂在制芯时的环境，通过集气罐收集产生的气体，并使用气体传感器检测来检测覆膜砂在制芯产生的气体的组成及其他的浓度，气体传感器能够测量气体的范围更广，与分光光度计的方法相比，其对气体组分及浓度的测量更加全面准确；并且其结构简单、气体收集更加方便、测量更加容易，测量的效率更高；并且通过真空泵来收集气体产生腔内的气体，对气体的收集更加方便。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，其特征在于：包括升降台(6)、驱动机构、气体产生装置、集气罐(3)和气体传感器(31)，所述升降台(6)与所述驱动机构的驱动轴连接，所述驱动轴带动所述升降台上升或下降；所述气体产生装置包括导轨(8)、加热盘(1)和与加热盘(1)连接的密封盖(2)，所述加热盘(1)与所述密封盖(2)之间构成气体产生腔，所述加热盘(1)能够沿所述导轨(8)滑动，且所述加热盘(1)安装在所述升降台(6)上，所述集气罐(3)与所述气体产生腔通过第二连接管道(32)连通，所述第二连接管道(32)上设置有干燥管(321)，所述气体传感器(31)设置在所述集气罐(3)上，用于检测集气罐(3)内气体的组成及气体的浓度；所述密封盖(2)上设置有用于加料的加料盖(21)。
2.根据权利要求1所述的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，其特征在于：还包括真空泵(4)，所述真空泵(4)通过第一连接管道(41)与集气罐(3)连通，所述第一连接管道(41)上设置有开关阀(5)。
3.根据权利要求2所述的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，其特征在于：所述集气罐(3)上还设置有与外界连通的换气管道(33)，所述换气管道(33)上设置有开关阀(5)。
4.根据权利要求3所述的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，其特征在于：所述第二连接管道(32)上也设置有开关阀(5)。
5.根据权利要求4所述的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备，其特征在于：所述驱动机构为电机(7)。
6.一种如权利要求5所述的用于检测覆膜砂制芯时释放气体的检测设备的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，启动电机(7)升降按钮，使加热盘(1)与密封盖(2)密封；
S2，打开加热开关，使加热盘(1)加热到预设温度；
S3、在加热盘(1)加热到预设温度后，称取砂样从加料盖(21)加入到气体产生腔，盖好加料盖(21)，保温2分钟：
S4、利用真空泵(4)将集气罐(3)抽成真空，关闭真空泵(4)，打开第二连接管道(32)，将气体导入到集气罐(3)内；
S6、记录数据，关闭加热开关和第二连通管道上的开关阀(5)，再将真空泵(4)启动，同时打开换气管道(33)上的开关阀(5)；
S7、清理砂样，启动电机(7)升降按钮，使升降台(6)降落到导轨(8)位置，将加热盘(1)沿导轨(8)拉出，清理砂子。
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