CN111351588A - 一种半固态测温制浆结构及其测温方法 - Google Patents

一种半固态测温制浆结构及其测温方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种半固态测温制浆结构,包括机械手臂,所述机械手臂一侧设有搅拌结构,所述搅拌结构包括转轴,所述转轴一端固定连接搅拌棒,环所述搅拌棒一周设有多组可升降的测温结构。本发明采用多个测温传感器,分别测量金属熔体的不同位置,包括金属熔体的高位、中位和低位,避免单一位置导致测温误差较大,进一步提高测温精度;并采用升降式的测温结构,将测温传感器分序伸入金属熔体内进行测温,利用间隔时间给前一组测温传感器时间,使得温度测量更加稳定,最后求取平均温度值,增加了所测温度值的准确性。

Description

一种半固态测温制浆结构及其测温方法
技术领域
本发明主要涉及半固态制备的技术领域,具体涉及一种半固态测温制浆结构及其测温方法。
背景技术
半固态金属加工是金属在凝固过程中,进行强烈搅拌或通过控制凝固条件,抑制树枝晶生长或破碎所生成的树枝晶,形成具有等轴、均匀、细小的初生相,均匀分布于液相中的悬浮半固态浆料,这种浆料在外力作用下,当固相率达到60%时仍具有较好的流动性。
目前,半固态浆料在制备的过程中普遍采用的方法是,利用搅拌棒进行机械搅拌,由于半固态浆料的温度控制非常重要,故我们需要对浆料进行测温。
但现有的测温方式一般是在搅拌棒外侧固定设置一个测温传感器,这种方式的测温存在着较大的误差。
发明内容
发明解决的问题
本发明主要提供了一种半固态测温制浆结构及其测温方法,用以解决上述背景技术中提到的现有的测温方式存在着较大的误差的技术问题。
技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:一种半固态测温制浆结构,包括机械手臂,所述机械手臂一侧设有搅拌结构,所述搅拌结构包括转轴,所述转轴一端固定连接搅拌棒,环所述搅拌棒一周设有多组可升降的测温结构。
进一步的,每组所述测温结构包括至少包括两个测温传感器,每个所述测温传感器顶部均设有升降单元。
进一步的,每个所述升降单元均包括升降控制组件,所述升降控制组件驱动端设有伸缩运动组件,所述伸缩运动组件另一端可拆卸连接安装组件,所述安装组件另一端可拆卸连接所述测温传感器。
进一步的,所述升降控制组件、所述伸缩运动组件均设置在高温保护罩内。
进一步的,所述搅拌棒内部设有空腔,所述空腔内设有冷却结构。
进一步的,所述冷却结构为气液冷却结构。
一种半固态制浆测温方法,机械手臂驱动搅拌结构置入盛放着金属熔体的坩埚中,驱动结构驱动转轴进行旋转,从而使得搅拌棒开始旋转,对金融熔体进行搅拌,在搅拌的同时,升降单元分序驱动降下多个测温结构,且同一个所述测温结构对应的多个测温传感器,分别测量金属熔体不同位置处的温度,并根据多组所述测温结构测出的温度求出平均值。
进一步的,搅拌一定时间后,先降下一组所述测温结构,间隔4-10s,再降下一组所述测温结构。
进一步的,所述搅拌棒外部共设两组所述测温结构,每组所述测温结构包括两个所述测温传感器,第一组所述测温结构所对应的两个所述测温传感器分别测量金属熔体的高位和低位,第二组所述测温结构所对应的两个所述测温传感器分别测量金属熔体的中位和低位,最后获得金属熔体高位、中位和低位一共四个温度值,并利用四个测量值求取平均值。
有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)由于金属熔体的高位和低位温度不同,金属熔体低位的温度会高于高位的温度,故本发明采用多个测温传感器,分别测量金属熔体的不同位置,包括金属熔体的高位、中位和低位,避免单一位置导致测温误差较大,进一步提高测温精度;
(2)由于搅拌结构搅拌对金属熔体有降温作用,而测温传感器测量时由低温升到高温速度较快,而从高温变低温速度会较慢,使得测量存在误差,故本发明采用升降式的测温结构,将测温传感器分序伸入金属熔体内进行测温,利用间隔时间给前一组测温传感器时间,使得温度测量更加稳定,最后求取平均温度值,增加了所测温度值的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的平面示意图;
图3为本发明的左视图;
图4为本发明的搅拌棒剖面结构示意图。
附图标记
10-机械手臂;20-搅拌结构;201-转轴;202-搅拌棒;203-高温保护罩;204-驱动电机;205-主动轮;206-驱动链接同步带;207-从动轮;
30-测温结构;301-测温传感器;302-升降控制组件;303-伸缩运动组件;304-安装组件;
40-气液冷却结构;401-气液喷射棒;402-冷却液;403-进气进液管道;404-循环水气流转接口;405-液位传感器;50-积留箱。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述,附图中给出了本发明的若干实施例,但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件;当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件;本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明;本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1-3,一种半固态测温制浆结构,包括机械手臂10,所述机械手臂10一侧设有搅拌结构20,所述搅拌结构20包括转轴201,所述转轴201一端固定连接搅拌棒202,其特征在于:所述搅拌棒202外部设有多组可升降的测温结构30,多组测温结构30可以均匀围绕所述搅拌棒202一周,也可均匀设在搅拌棒202的两侧。
每组所述测温结构30包括至少包括两个测温传感器301,每个所述测温传感器301顶部均设有升降单元。
每个所述升降单元均包括升降控制组件302,所述升降控制组件302驱动端设有伸缩运动组件303,所述伸缩运动组件303另一端可拆卸连接安装组件304,所述安装组件304另一端可拆卸连接所述测温传感器301。
在本实施例中,所述升降控制组件302和所述伸缩运动组件303可以是电机和丝杆,也可以是气缸和推杆,也可以是电动伸缩杆,或者其他升降式结构。
所述升降控制组件302、所述伸缩运动组件303均设置在高温保护罩203内。所述搅拌棒202内部设有空腔,所述空腔内设有冷却结构。
在本实施例中,所述高温保护罩203内还设有驱动电机204,所述驱动电机204驱动端固定连接主动轮205,所述主动轮205通过转轴驱动链接同步带206驱动从动轮207转动,驱动轮206固定连接转轴201,通过转轴201带动搅拌棒202转动对金属熔体进行搅拌,转轴201上设有限位结构,使得转轴201只能旋转,无法移动;
在搅拌的同时,所述升降控制组件302驱动伸缩组件303,使得测温传感器301伸入金属熔体内,所述搅拌棒202外部共设两组所述测温结构30,每组所述测温结构30包括两个所述测温传感器301,第一组所述测温结构30所对应的两个所述测温传感器301分别测量金属熔体的高位和低位,第二组所述测温结构30所对应的两个所述测温传感器301分别测量金属熔体的中位和低位,最后获得金属熔体高位(1个)、中位(2个)和低位(1个)一共四个温度值,并利用四个测量值求取平均值,采用这种结构和方式,测量金属熔体不同位置处的温度,提高了测温精度。
实施例2
一种半固态制浆测温方法,机械手臂10驱动搅拌结构20置入盛放着金属熔体的坩埚中,驱动结构驱动转轴201进行旋转,从而使得搅拌棒202开始旋转,对金融熔体进行搅拌,搅拌一定时间后,先降下一组所述测温结构30,同一个所述测温结构30对应的多个测温传感器301,分别测量金属熔体不同位置处的温度,也就是说第一组所述测温结构30所对应的两个所述测温传感器301分别测量金属熔体的高位和低位,间隔4-10s,再降下第二组所述测温结构30,第二组所述测温结构30所对应的两个所述测温传感器31分别测量金属熔体的中位和低位,最后获得金属熔体高位、中位和低位一共四个温度值,并利用四个测量值求取平均值。
本实施例中,利用多个测温传感器301深入金属熔体的不同高度,解决了金属熔体不同位置处温度不同的问题,从而实现半固态测温技术精度的进一步提高。
在本实施例中,由于搅拌结构20搅拌对金属熔体有降温作用,比如说金属熔体温度从640℃降到630℃,而测温传感器301测量时由低温升到高温(640℃)速度较快,而从高温640℃降低温度到630℃速度会较慢,使得测温传感器301与金属熔体的温度存在温度差,从而影响到测温结果,而温度对于半固态的制备至关重要,本发明将测温传感器分序伸入金属熔体内进行测温,利用间隔时间给前一组测温传感器时间,使得温度测量更加稳定,提高测温值的准确性。
实施例3
参照附图2-4,在本实施例中,搅拌棒202内部的冷却结构为气液冷却结构40,所述气液冷却结构40包括冷却气液喷射棒401,所述气液喷射棒401插入冷却液402内,所述气液喷射棒401入口处与所述转轴201内部通道连接,所述转轴201内部通道的另一端设有进气进液管道403,同时所述搅拌棒202顶部一侧设有循环水气流转接口404,所述循环水气流转接口404末端设有积留箱50,所述积留箱50对蒸发的所述冷却液402进行冷凝收集,积攒的所述冷却液402二次循环利用;所述搅拌棒202内还设有液位传感器405,所述液位传感器405与所述进气进液管道403的控制端连接,当所述液位传感器405感应到所述冷却液402液位低于设定阈值,所述控制端对所述搅拌棒202进行补液。
在本实施例中,搅拌棒202内可设置测温传感器,测温传感器将感应信号传至控制端,进气进液管道403与气冷系统和冷却液系统连接,控制端控制冷气通过进气进液管道403进入到气液喷射棒401中,气液喷射棒401一周均匀设有多个通孔,冷气进入到所述冷却液402内对冷却液402进行降温,达到对冷却液402的温度控制,进而实现冷却液402对搅拌棒202的冷却降温。
本实施例中,搅拌棒202上的气液冷却结构40对搅拌棒202进行降温,搅拌棒202搅拌对金属熔体进行降温,测温结构30分序测量金属熔体的实际温度,最后根据测量结果求取平均值,得到温度值。
综上所述,本发明采用多个测温传感器,分别测量金属熔体的不同位置,包括金属熔体的高位、中位和低位,避免单一位置导致测温误差较大,进一步提高测温精度;
本发明采用升降式的测温结构,将测温传感器分序伸入金属熔体内进行测温,利用间隔时间给前一组测温传感器时间,使得温度测量更加稳定,最后求取平均温度值,增加了所测温度值的准确性。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种半固态测温制浆结构,包括机械手臂(10),所述机械手臂(10)一侧设有搅拌结构(20),所述搅拌结构(20)包括转轴(201),所述转轴(201)一端固定连接搅拌棒(202),其特征在于:所述搅拌棒(202)外部设有多组可升降的测温结构(30)。
2.根据权利要求1所述的一种半固态测温制浆结构,其特征在于:每组所述测温结构(30)包括至少包括两个测温传感器(301),每个所述测温传感器(301)顶部均设有升降单元。
3.根据权利要求2所述的一种半固态测温制浆结构,其特征在于:每个所述升降单元均包括升降控制组件(302),所述升降控制组件(302)驱动端设有伸缩运动组件(303),所述伸缩运动组件(303)另一端可拆卸连接安装组件(304),所述安装组件(304)另一端可拆卸连接所述测温传感器(301)。
4.根据权利要求3所述的一种半固态测温制浆结构及其测温方法,其特征在于:所述升降控制组件(302)、所述伸缩运动组件(303)均设置在高温保护罩(203)内。
5.根据权利要求3所述的一种半固态测温制浆结构,其特征在于:所述搅拌棒(202)内部设有空腔,所述空腔内设有冷却结构。
6.根据权利要求4所述的一种半固态测温制浆结构,其特征在于:所述冷却结构为气液冷却结构(40)。
7.一种半固态制浆测温方法,其特征在于:机械手臂(10)驱动搅拌结构(20)置入盛放着金属熔体的坩埚中,驱动结构驱动转轴(201)进行旋转,从而使得搅拌棒(202)开始旋转,对金融熔体进行搅拌,在搅拌的同时,升降单元分序驱动降下多个测温结构(30),且同一个所述测温结构(30)对应的多个测温传感器(301),分别测量金属熔体不同位置处的温度,并根据多组所述测温结构(30)测出的温度求出平均值。
8.根据权利要求7所述的一种半固态制浆测温方法,其特征在于:搅拌一定时间后,先降下一组所述测温结构(30),间隔4-10s,再降下一组所述测温结构(30)。
9.根据权利要求7所述的一种半固态制浆测温方法,其特征在于:所述搅拌棒(202)外部共设两组所述测温结构(30),每组所述测温结构(30)包括两个所述测温传感器(301),第一组所述测温结构(30)所对应的两个所述测温传感器(301)分别测量金属熔体的高位和低位,第二组所述测温结构(30)所对应的两个所述测温传感器(301)分别测量金属熔体的中位和低位,最后获得金属熔体高位、中位和低位一共四个温度值,并利用四个测量值求取平均值。
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