CN105043928A - 铸造型砂发气性测试装置及基于该装置的发气性获取方法 - Google Patents
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Abstract
铸造型砂发气性测试装置及基于该装置的型砂发气性获取方法，涉及铸造型砂领域。解决了现有型砂发气性测试仪只能测量发气量而不能实时测量发气速度、测量结果重复性和准确性差等问题。将装有被测型砂的瓷舟放置在管式分解炉内的耐高温石英管中，型砂重量由电子天平称取，并通过数据采集卡送至计算机中存储，控温仪表将管式分解炉和保温室的温度调节在设定值，型砂分解发出的气体通过导气管和保温室后，由微压力传感器实时监测并送至计算机中，计算机根据型砂重量数据和压力数据进行计算获得型砂发气性，并自动画出实时发气量-时间曲线和发气速度-时间曲线。本发明适用于对型砂的实时发气量、总发气量和发气速度进行测试。
Description
技术领域
本发明属于铸造领域，具体涉及一种铸造型砂发气性测试装置及基于该装置的型砂发气性获取方法。
背景技术
型砂的性能直接影响着铸造过程中铸型的质量，进而对铸件质量产生重要影响。型砂性能质量差，轻者降低铸件质量，重者直接导致铸件报废。因此，对型砂性能进行有效检测与控制一直备受铸造工作者的重视。发气性是反应型砂性能的重要指标之一，一般用发气量和发气速度衡量。如果型砂发出气体形成的剩余压力超过来自金属液方面的阻力，气体便有可能侵入金属液中，产生气孔。发气量越大、发气速度越快的型砂，越容易造成侵入性气孔，严重的造成整个铸件报废。目前，已经研究出了一些发气性检测仪器，但它们本身都或多或少地存在诸多问题：有的没有与计算机技术相结合，测试繁琐；有的测量结果的重复性和准确性较差；有的对周围环境要求高，且只能进行型砂发气量的测量，而不能对发气速度进行全程动态检测。
发明内容
本发明为了解决现有型砂发气性测试仪在对型砂发气性进行测试时，存在只能测量发气量而不能实时测量发气速度、测量结果的重复性和准确性较差、对测试环境要求较高、测试过程繁琐等问题，提出了铸造型砂发气性测试装置及基于该装置的型砂发气性获取方法。
铸造型砂发气性测试装置它包括耐高温石英管、管式分解炉、热电偶、低弹性导气管、恒温室、热电阻、微压力传感器、电子天平、控温仪表、恒温室加热元件、分解炉加热元件，所述耐高温石英管水平安装在管式分解炉的中心轴线上，分解炉加热元件固定于管式分解炉的内部，且位于耐高温石英管的正下方，热电偶垂直安装在管式分解炉的上部，且热电偶的下端紧靠耐高温石英管，低弹性导气管的一端连接耐高温石英管的气体输出端，低弹性导气管的另一端与恒温室的气体输入端连接，恒温室的下部安装恒温室加热元件，热电阻垂直安装在恒温室的上部，且热电阻的下端紧靠恒温室内部的恒温管，恒温室的气体输出端直接与微压力传感器的气体输入端连接，电子天平与管式分解炉和恒温室放置在相同的温度环境中，控温仪表的电源输入端与220V交流电源连接，控温仪表的两个电源输出端分别与分解炉加热元件的电源输入端和恒温室加热元件的电源输入端连接，热电阻的温度信号输出端和热电偶的温度信号输出端分别与控温仪表的两个温度信号输入端连接。
它还包括数据采集卡和计算机，所述数据采集卡包括两个模拟信号输入端和一个控制信号输出端，两个模拟信号输入端分别与电子天平的称重信号输出端和微压力传感器的压力信号输出端电气连接，控制信号输出端与控温仪表的控制信号输入端电气连接，数据采集卡直接插在计算机的主板插槽中。
铸造型砂发气性测试装置的型砂发气性获取方法包括以下步骤：
步骤一、将瓷舟在850℃下烘干3~5min；
步骤二、通过计算机将管式分解炉的温度设定在850℃，将恒温室的温度设定在105℃；
步骤三、通过电子天平称取一定量的型砂，并均匀的铺撒在已预先烘干的瓷舟中；
在称取型砂过程中，型砂的重量经模拟信号输入端被数据采集卡自动采集，发送至计算机并存储；
步骤四、将将盛有型砂的瓷舟快速放入耐高温石英管中；
步骤五、型砂在管式分解炉内缓慢分解，发出气体；
在发出气体过程中，微压力传感器实时监测通过低弹性导气管和恒温室传来的气体压力，由模拟信号输入端将微压力信号传送至数据采集卡，并被采集后发送至计算机；
计算机对采集数据进行判断并存储，当判断型砂发气结束时，计算机自动停止测试；
步骤六、计算机根据存储的数据进行计算获得待测型砂的发气性参数，并自动画出发气性参数随时间变化的曲线。
有益效果：本发明在计算机控制下，采用控温仪表将管式分解炉和恒温室的温度自动控制在恒定温度，采用微压力传感器实时监测气体压力的微小变化，采用高精度电子天平准确称量型砂重量，并由计算机自动画出实时发气量-时间曲线和实时发气速度-时间曲线，从而实现自动的对型砂发气性进行测试，不但克服了现有测试仪因操作繁琐和环境温度变化带来的误差，而且避免自动化程度低、不能同时测量发气速度和发气量的问题，从而使型砂发气性的测试精度提高了15%以上，同时，本发明所述装置和方法可以对型砂的实时发气量、总发气量和发气速度进行测试。
附图说明
图1为具体实施方式一和具体实施方式六所述的铸造型砂发气性测试装置结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，本具体实施方式所述的铸造型砂发气性测试装置包括耐高温石英管1、管式分解炉2、热电偶4、低弹性导气管5、恒温室6、热电阻7、微压力传感器8、电子天平9、控温仪表12、恒温室加热元件13、分解炉加热元件14，所述耐高温石英管1水平安装在管式分解炉2的中心轴线上，分解炉加热元件14固定于管式分解炉2的内部，且位于耐高温石英管1的正下方，热电偶4垂直安装在管式分解炉2的上部，且热电偶4的下端紧靠耐高温石英管1，低弹性导气管5的一端连接耐高温石英管1的气体输出端，低弹性导气管5的另一端与恒温室6的气体输入端6-1连接，恒温室6的下部安装恒温室加热元件13，热电阻7垂直安装在恒温室6的上部，且热电阻7的下端紧靠恒温室6内部的恒温管6-3，恒温室6的气体输出端6-2直接与微压力传感器8的气体输入端连接，电子天平9与管式分解炉2和恒温室6放置在相同的温度环境中，控温仪表12的电源输入端12-1与220V交流电源连接，控温仪表12的电源输出端12-2与分解炉加热元件14的电源输入端连接，控温仪表12的电源输出端12-3与恒温室加热元件13的电源输入端连接，热电阻7的温度信号输出端与控温仪表12的温度信号输入端12-4连接，热电偶4的温度信号输出端与控温仪表12的温度信号输入端12-5连接。
具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的区别在于，所述微压力传感器8的量程为0-15kPa，精度为0.1%。
具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的区别在于，所述电子天平9的量程为0-50g，最小分辨力为1mg。
具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的区别在于，所述热电偶4为镍铬-镍硅热电偶，分度号为K。
具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的区别在于，所述热电阻7为铂热电阻，分度号为Pt100。
具体实施方式六、结合图1说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的区别在于，它还包括瓷舟3，所述瓷舟3放置在耐高温石英管1内，且瓷舟3的中心位于热电偶4的正下方，位于分解炉加热元件14中心的正上方。
具体实施方式七、结合图1说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的区别在于，它还包括数据采集卡10和计算机11，所述数据采集卡10包括模拟信号输入端10-1、模拟信号输入端10-2和控制信号输出端10-3，模拟信号输入端10-1与电子天平9的称重信号输出端电气连接，模拟信号输入端10-2与微压力传感器8的压力信号输出端电气连接，控制信号输出端10-3与控温仪表12的控制信号输入端12-6电气连接，数据采集卡10直接插在计算机11的主板插槽中。
工作原理：在对型砂发气性进行测试的过程中，首先通过计算机11将管式分解炉2的温度设定在850℃，将恒温室6的温度设定在105℃，此后，热电偶4和热电阻7将实时监测管式分解炉2和恒温室6的温度，并在控温仪表12的调节下，管式分解炉2和恒温室6将保持预设温度不变，然后通过电子天平9称取一定量的型砂，并均匀的铺撒在已预先烘干的瓷舟3中，型砂的重量通过数据采集卡10由计算机11自动测得，接着将盛有型砂的瓷舟3快速放入耐高温石英管1中，在管式分解炉2内，型砂慢慢分解，发出的气体经低弹性导气管5、恒温室6，由微压力传感器8实时转换成电压信号，并通过数据采集卡10，发送至计算机11中，计算机11根据被测型砂的重量和瞬时发出气体的多少，计算求得型砂的实时发气量和实时发气速度，并自动画出实时发气量-时间曲线和实时发气速度-时间曲线，当计算机11判断型砂发气结束时，自动结束测试过程，最后给出总的发气量。
本实施方式中，在计算机控制下，采用控温仪表将管式分解炉和恒温室的温度自动控制在恒定温度，采用微压力传感器实时监测气体压力的微小变化，采用高精度电子天平准确称量型砂重量，并由计算机自动画出实时发气量-时间曲线和实时发气速度-时间曲线，从而实现自动的对型砂发气性进行测试，不但克服了现有测试仪因操作繁琐和环境温度变化带来的误差，而且避免自动化程度低、不能同时测量发气速度和发气量的问题。
具体实施方式八、基于具体实施方式一所述的铸造型砂发气性测试装置的型砂发气性获取方法包括以下步骤：
步骤七、将瓷舟3在850℃下烘干3~5min；
步骤八、通过计算机11将管式分解炉2的温度设定在850℃，将恒温室6的温度设定在105℃；
步骤九、通过电子天平9称取1g左右的型砂，并均匀的铺撒在已预先烘干的瓷舟3中；
在称取型砂过程中，型砂的重量经模拟信号输入端10-1被数据采集卡10自动采集，发送至计算机11并存储；
步骤十、将将盛有型砂的瓷舟3快速放入耐高温石英管1中；
步骤十一、型砂在管式分解炉2内慢慢分解，发出气体；
在发出气体过程中，微压力传感器8实时监测通过低弹性导气管5和恒温室6传来的气体压力，由模拟信号输入端10-2将微压力信号传送至数据采集卡10，并被采集后发送至计算机11；
计算机11对采集数据进行判断并存储，当判断型砂发气结束时，计算机11自动停止测试；
步骤十二、计算机11根据存储的数据进行计算获得待测型砂的发气性参数，并自动画出发气性参数随时间变化的曲线。
本实施方式中，计算机11根据存储的数据进行计算获得待测型砂的发气性参数包括实时发气量、总发气量和发气速度，该计算方法为，
实时发气量是通过公式计算得出的，为由微压力传感器8实时采集的克型砂的实时发气量，为被测型砂的重量；
总发气量是通过公式计算得出的，为由微压力传感器8最终采集的克型砂的总发气量；
发气速度是通过公式计算得出的，和为被测型砂在时间和时的实时发气量，和由软件定时器确定。
具体实施方式九、本具体实施方式与具体实施方式八所述的基于铸造型砂发气性测试装置的型砂发气性获取方法的区别在于，计算机11判断型砂发气结束的方法为：当实时发气量随时间不再变大，或实时发气速度接近于零时，型砂发气结束。
Claims (9)
1.铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，包括耐高温石英管（1）、管式分解炉（2）、热电偶（4）、低弹性导气管（5）、恒温室（6）、热电阻（7）、微压力传感器（8）、电子天平（9）、控温仪表（12）、恒温室加热元件（13）、分解炉加热元件（14），所述耐高温石英管（1）水平安装在管式分解炉（2）的中心轴线上，分解炉加热元件（14）固定于管式分解炉（2）的内部，且位于耐高温石英管（1）的正下方，热电偶（4）垂直安装在管式分解炉（2）的上部，且热电偶（4）的下端紧靠耐高温石英管（1），低弹性导气管（5）的一端连接耐高温石英管（1）的气体输出端，低弹性导气管（5）的另一端与恒温室（6）的气体输入端（6-1）连接，恒温室（6）的下部安装恒温室加热元件（13），热电阻（7）垂直安装在恒温室（6）的上部，且热电阻（7）的下端紧靠恒温室（6）内部的恒温管（6-3），恒温室（6）的气体输出端（6-2）直接与微压力传感器（8）的气体输入端连接，电子天平（9）与管式分解炉（2）和恒温室（6）放置在相同的温度环境中，控温仪表（12）的电源输入端（12-1）与220V交流电源连接，控温仪表（12）的电源输出端（12-2）与分解炉加热元件（14）的电源输入端连接，控温仪表（12）的电源输出端（12-3）与恒温室加热元件（13）的电源输入端连接，热电阻（7的温度信号输出端与控温仪表（12）的温度信号输入端（12-4）连接，热电偶（4）的温度信号输出端与控温仪表（12）的温度信号输入端（12-5）连接。
2.根据权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，所述微压力传感器（8）的量程为0-15kPa，精度为0.1%。
3.根据权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，所述电子天平（9）的量程为0-50g，最小分辨力为1mg。
4.根据权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，所述热电偶（4）为镍铬-镍硅热电偶，分度号为K。
5.根据权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，所述热电阻（7）为铂热电阻，分度号为Pt100。
6.根据权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，它还包括瓷舟（3），所述瓷舟（3）放置在耐高温石英管（1）内，且瓷舟（3）的中心位于热电偶（4）的正下方，位于分解炉加热元件（14）中心的正上方。
7.根据权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置，其特征在于，它还包括数据采集卡（10）和计算机（11），所述数据采集卡（10）包括模拟信号输入端（10-1）、模拟信号输入端（10-2）和控制信号输出端（10-3），模拟信号输入端（10-1）与电子天平（9）的称重信号输出端电气连接，模拟信号输入端（10-2）与微压力传感器（8）的压力信号输出端电气连接，控制信号输出端（10-3）与控温仪表（12）的控制信号输入端（12-6）电气连接，数据采集卡（10）直接插在计算机（11）的主板插槽中。
8.基于权利要求1所述的铸造型砂发气性测试装置的型砂发气性获取方法，其特征在于，它包括以下步骤：
将瓷舟（3）在850℃下烘干3~5min；
通过计算机（11）将管式分解炉2的温度设定在850℃，将恒温室（6）的温度设定在105℃；
通过电子天平（9）称取1g左右型砂，并均匀铺撒在已预先烘干的瓷舟（3）中；
在称取型砂过程中，型砂的重量经模拟信号输入端（10-1）被数据采集卡（10）自动采集，发送至计算机（11）并存储；
将将盛有型砂的瓷舟（3）快速放入耐高温石英管（1）中；
型砂在管式分解炉（2）内慢慢分解，发出气体；
在发出气体过程中，微压力传感器（8）实时监测通过低弹性导气管（5）和恒温室（6）传来的气体压力，由模拟信号输入端（10-2）将微压力信号传送至数据采集卡（10），并被采集后发送至计算机（11）；
计算机（11）对采集数据进行判断并存储，当判断型砂发气结束时，计算机（11）自动停止测试；
计算机（11）根据存储的数据进行计算获得待测型砂的发气性参数，并自动画出发气性参数随时间变化的曲线。
9.根据权利要求8所述的铸造型砂发气性测试装置的型砂发气性获取方法，其特征在于，计算机（11）判断型砂发气结束的方法为：当实时发气量随时间不再变大，或实时发气速度接近于零时，型砂发气结束。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110160861A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 共享智能铸造产业创新中心有限公司 | 铸造用型砂强度测试单元及其装置 |
| CN114235661A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 砂芯发气、排气性能可视化测试系统及测试方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103272995A (zh) * | 2013-04-16 | 2013-09-04 | 繁昌县恒鑫汽车零部件有限公司 | 一种发气量低的型砂及其制作方法 |
| CN103567358A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-12 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 低发气量铸造用型砂及其制备方法 |
| CN103567372A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-12 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 高透气性铸造用型砂及其制备方法 |
| DE202014100329U1 (de) * | 2014-01-27 | 2014-02-18 | Michenfelder Elektrotechnik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur automatisierten Prüfung der Eigenschaften von Gießereiformsand |
-
2015
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103272995A (zh) * | 2013-04-16 | 2013-09-04 | 繁昌县恒鑫汽车零部件有限公司 | 一种发气量低的型砂及其制作方法 |
| CN103567358A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-12 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 低发气量铸造用型砂及其制备方法 |
| CN103567372A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-02-12 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | 高透气性铸造用型砂及其制备方法 |
| DE202014100329U1 (de) * | 2014-01-27 | 2014-02-18 | Michenfelder Elektrotechnik Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur automatisierten Prüfung der Eigenschaften von Gießereiformsand |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 张晨等: "铸造型砂发气性测试仪的研制", 《机械制造》 * |
| 成俊等: "防止铸铁件侵入性气孔形成的具体措施", 《现代铸铁》 * |
| 申小霞等: "覆膜砂发气性及测定", 《中国铸造装备与技术》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110160861A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 共享智能铸造产业创新中心有限公司 | 铸造用型砂强度测试单元及其装置 |
| CN114235661A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 砂芯发气、排气性能可视化测试系统及测试方法 |
| CN114235661B (zh) * | 2021-12-08 | 2024-05-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 砂芯发气、排气性能可视化测试系统及测试方法 |
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