CN116275072A - 离心雾化器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种离心雾化器及其控制方法,离心雾化器包括雾化室、离心转盘、导流管、加热器、超声波发生器、检测组件及报警器,雾化室内填充惰性气体;离心转盘可转动地设置于雾化室内;正对离心转盘中心设置的导流管穿过雾化室顶壁,其用于导入合金熔体。本申请通过加热器在雾化工作开始前对离心转盘预热,去除其表面吸附气体等杂质以增强湿润性;在雾化工作过程中,利用超声场破坏合金熔体的氧化膜并强化合金熔体与离心转盘的湿润性,报警器可在湿润性异常时即时报警,防止雾化过程中合金熔体和离心转盘的湿润性欠佳。报警器还可以在离心转盘破碎时即时报警,停止输送合金熔体,避免合金熔体直接落在超高速电机上致其损坏,避免造成生产损失。
Description
技术领域
本申请涉及金属雾化技术领域,尤其涉及一种离心雾化器及其控制方法。
背景技术
面对传统制造业升级和支撑高端制造业发展的需求,作为数字化先进制造技术之一的增材制造技术有助于提升航空航天、轨道交通、核工业、海洋工程装备等领域的制造能力。金属增材制造原材料是整个金属增材制造行业的基础,现阶段适用于金属增材制造技术的粉末制备技术由传统的粉末冶金技术演变而来,转盘离心雾化法形成金属粉末球形度高、粉末粒度分布范围窄、基本无空心球及卫星球,其在金属增材制制造粉末原材料生产领域存在巨大的潜在优势。
目前均默认合金熔体与转盘完全湿润,离心转盘高效传递机械能至合金熔体。但针对高温的铝合金、钛合金等典型增材制造金属原材料,熔融状态下容易与氧气发生反应生成氧化膜,并且氧化物的氧分压在现有真空技术手段下是无法工程化实现的,它们产生的氧化膜在雾化工艺参数范围内也难以通过升温的手段破坏,氧化膜的存在将极大降低熔融金属和离心转盘间的湿润性,导致离心转盘无法有效传递机械能给合金熔体,造成粉末粒径粗大、异形粉多等问题,严重时还会导致合金熔体不能雾化。此外,离心转盘雾化增材制造高温合金熔体时,由于剧烈的温度梯度、高温、合金熔体存在的腐蚀性等各种问题,离心转盘很可能直接破碎、解体或者与合金熔体反应而消失,此时往往离心转盘残留部分及超高速电机整体动平衡能力未发生明显变化,通过检测振动水平等手段会失去作用,若不能立即发现问题,合金熔体会直接落在超高速电机上,会导致超高速电机损坏,造成很大的生产损失。
因此,有必要提供一种新的离心雾化器及其控制方法来解决上述技术问题。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种离心雾化器及其控制方法,旨在解决合金熔体表面的氧化膜降低熔融金属和离心转盘之间的湿润性,导致离心转盘无法有效传递机械能给合金熔体,造成粉末粒径粗大、异形粉多的问题,以及合金熔体腐蚀离心转盘,导致合金熔体落在超高速电机上损坏超高速电机的问题。
为实现上述目的,本申请提出了一种离心雾化器及其控制方法,所述离心雾化器包括雾化室、离心转盘、导流管、加热器、超声波发生器、检测组件以及报警器,所述雾化室内填充有惰性气体;所述离心转盘可转动地设置于所述雾化室内;所述导流管穿过所述雾化室的顶壁,所述导流管正对所述离心转盘的中心设置,所述导流管用于导入合金熔体;所述加热器与所述雾化室的内壁滑动连接,所述加热器能够滑动至所述离心转盘上方以加热所述离心转盘;所述超声波发生器与所述雾化室的内壁滑动连接,所述超声波发生器能够滑动至所述离心转盘上方以在所述离心转盘处形成超声场;所述检测组件的检测端朝向所述离心转盘设置,所述检测组件用于检测所述离心转盘的完整度以及所述离心转盘上的合金熔体覆盖均匀度;所述报警器与所述检测组件电连接,所述报警器用于所述检测组件检测到所述离心转盘缺损或离心转盘上的合金熔体覆盖不均匀时报警。
在一实施例中,所述离心转盘包括相连接的雾化圆盘和支撑轴,所述雾化圆盘和所述支撑轴同轴设置,所述支撑轴与超高速电机的输出轴连接。
在一实施例中,所述雾化圆盘由陶瓷材料或耐火硬质金属材料制成。
在一实施例中,所述雾化圆盘的表面设置有波纹结构,所述波纹结构的波峰或波谷尺寸不超过0.2mm。
在一实施例中,所述加热器呈圆盘状,所述加热器的直径大于所述雾化圆盘的当量直径;所述加热器的厚度为B,所述导流管的端部与雾化圆盘之间的垂直距离为H,其中,B≤H/3。
在一实施例中,所述加热器为电阻加热元件。
在一实施例中,所述超声波发生器的中部形成避让孔,所述超声波发生器位于所述离心转盘的上方时,所述避让孔正对所述导流管;或,
所述超声波发生器的数量为多个,多个超声波发生器沿所述离心转盘的周向间隔设置,各所述超声波发生器倾斜设置且各所述超声波发生器的工作头朝向所述离心转盘设置。
另外,本申请还提供了一种离心雾化器控制方法,所述离心雾化器控制方法应用于如上所述离心雾化器,所述离心雾化器控制方法包括:
移动加热器至离心转盘上方并加热离心转盘;
当离心转盘清理完成时,关闭加热器并移动加热器离开离心转盘上方;
移动超声波发生器至离心转盘上方并启动,控制离心转盘开始雾化工作;
检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损;
若是,所述报警器发送警报信息。
在一实施例中,所述检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损的步骤之后还包括:
若所述离心转盘在预设工作时长T内均未缺损,则判断合金熔体是否均匀覆盖所述离心转盘;
若否,则控制超声波发生器工作预设工作时长T,并执行检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损的步骤。
在一实施例中,定义合金熔体从落入离心转盘中心至离开离心转盘所需的理论时间为t,其中T>5t。
本申请技术方案中,在雾化工作开始前,开启检测组件使其处于工作状态;加热器移动至离心转盘正上方,控制加热器的升温速度、加热温度及加热时间,加热完成后加热器离开离心转盘正上方;随后超声波发生器移动至离心转盘上方;雾化开始后,开启超声波发生器并持续预设工作时间后关闭;雾化过程中,检测组件实时进行检测,若判断离心转盘破损,则利用报警器发出警报信息给操作人员,提醒操作人员立即采取保护措施;若判断离心转盘正常,则进一步判断离心转盘和合金熔体之间的湿润性是否良好,也即离心转盘上的合金熔体覆盖均匀度,若判断转盘和合金熔体之间的湿润性不佳,则雾化工作不能顺利进行,报警器发出警报信息给操作人员,同时超声波发生器重新开启并持续预设工作时间后关闭。
由此,本申请中的离心雾化器雾化工作开始前,通过加热器预热离心转盘去除其表面吸附气体等杂质以增强离心转盘与合金熔体之间的湿润性;并且在雾化工作过程中,通过超声波发生器在离心转盘处形成超声场破坏待雾化合金熔体的氧化膜,并利用脉冲超声场强化合金熔体与离心转盘之间的湿润性,防止雾化过程中合金熔体和离心转盘之间的湿润性欠佳,解决雾化起始阶段或雾化过程中由于氧化膜、吸附气体等不利因素导致的离心转盘与合金熔体之间的湿润性不足问题,同时利用报警器提醒操作人员雾化工作不顺利。并且通过在极端情况下(如离心转盘破碎时)即时报警,并停止向离心转盘输送合金熔体,避免合金熔体直接落在超高速电机上导致超高速电机损坏,避免造成生产损失。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中离心雾化器的结构示意图;
图2为本申请实施例中离心转盘的结构示意图;
图3为本申请实施例中超声波发生器的结构示意图;
图4为本申请实施例中超声波发生器的工作头的结构示意图;
图5为本申请一实施例中离心雾化器控制方法的流程示意图;
图6为本申请另一实施例中离心雾化器控制方法的流程示意图。
附图标号说明:
1、雾化室;2、离心转盘;21、雾化圆盘;22、支撑轴;23、波纹结构;3、导流管;4、加热器;5、超声波发生器;51、支架;6、检测组件;7、报警器;8、导轨;91、工控机;92、计算机。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外,本申请各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
如图1至图4所示,本申请一实施例中,离心雾化器包括雾化室1、离心转盘2、导流管3、加热器4、超声波发生器5、检测组件6以及报警器7,雾化室1内填充有惰性气体;离心转盘2可转动地设置于雾化室1内;导流管3穿过雾化室1的顶壁,导流管3正对离心转盘2的中心设置,导流管3用于导入合金熔体;加热器4与雾化室1的内壁滑动连接,加热器4能够滑动至离心转盘2上方以加热离心转盘2;超声波发生器5与雾化室1的内壁滑动连接,超声波发生器5能够滑动至离心转盘2上方以在所述离心转盘2处形成超声场;检测组件6的检测端朝向离心转盘2设置,检测组件6用于检测离心转盘2的完整度以及离心转盘2上的合金熔体覆盖均匀度;报警器7与检测组件6电连接,报警器7用于检测组件6检测到离心转盘2缺损时报警或合金熔体覆盖不均匀时报警。
上述实施例中,在雾化工作开始前,开启检测组件6使其处于工作状态;加热器4移动至离心转盘2正上方,控制加热器4的升温速度、加热温度及加热时间,加热完成后加热器4离开离心转盘2正上方;随后超声波发生器5移动至离心转盘2上方;雾化开始后,开启超声波发生器5并持续预设工作时间后关闭;雾化过程中,由超高速电机驱动离心转盘2转动,检测组件6实时进行检测,若判断离心转盘2破损,则利用报警器7发出警报信息给操作人员,提醒操作人员立即采取保护措施;若判断离心转盘2正常,则进一步判断离心转盘2和合金熔体湿润性是否良好,也即离心转盘2上的合金熔体覆盖均匀度,若判断转盘和合金熔体湿润性不佳,则雾化工作不能顺利进行,则利用报警器7发出警报信息给操作人员,提醒操作人员雾化工作出现异常,同时超声波发生器5重新开启并持续预设工作时间后关闭。
由此,本申请中的离心雾化器雾化工作开始前,通过加热器4预热离心转盘2去除其表面吸附气体等杂质以增强合金熔体与离心转盘2之间的湿润性;并且在雾化工作过程中,通过超声波发生器5在离心转盘2处形成超声场破坏待雾化合金熔体的氧化膜,并利用脉冲超声场强化合金熔体与离心转盘2之间的湿润性,防止雾化过程中合金熔体和离心转盘2之间的湿润性欠佳,解决雾化起始阶段或雾化过程中由于氧化膜、吸附气体等不利因素导致的离心转盘2与合金熔体之间的湿润性不足问题,并且通过在极端情况下离心转盘2破碎时即时报警,并停止向离心转盘2输送合金熔体,避免合金熔体直接落在超高速电机上导致超高速电机损坏,避免造成生产损失。
其中,机械设备通常采用计算机92和工控机91实现对各类电气元器件的控制,报警器7和检测组件6均与计算机92电连接;检测组件6可以是摄像头,摄像头的取景端朝向离心转盘2设置,摄像头设置于雾化室1外,雾化室1对应摄像头取景窗的位置设置透明视窗,避免损坏摄像头。实际应用中优选为高清摄像头,在雾化过程中,通过识别高清摄像机拍摄图片的反馈信息。本申请中的离心雾化器还包括导轨8机构,导轨8机构通过支撑杆固定在雾化室1的顶部,导轨8机构用于超声波发生器5和加热体的水平移动。
高清摄像机在整个雾化过程中始终处于工作状态,按照设定采样频率采集离心转盘2表面液膜铺展图像数据并输入计算机92,计算机92将其与雾化正常时离心转盘2表面液膜铺展图像数据进行比对,若二者偏差较大,则表明雾化不能顺利进行,计算机92发出超声雾化器启动命令给工控机91,工控机91启动超声波发生器5,超声波发生器5开始工作至预设工作时长,与此同时,计算机92发出报警命令控制报警器7发出警报信息,通知操作人员雾化过程出现异常;若二者偏差很小,则表明雾化顺利进行,计算机92不发出动作命令。同时,若离心转盘2破碎,则高清摄像机采集图片会显著区别于离心转盘2存在时的情况,计算机92可判断离心转盘2发生破碎,计算机92利用报警器7发送离心转盘2破碎信息给操作人员,操作人员需要采取措施保护超高速电机及附属部件,同时启动离心雾化器保护措施。通过工控机91启动保护机构防止高温合金熔体侵蚀超高速电机,避免超高速电机损坏。
在一实施例中,请结合参见图2,离心转盘2整体呈“T”型,离心转盘2包括相连接的雾化圆盘21和支撑轴22,雾化圆盘21和支撑轴22同轴设置,支撑轴22与超高速电机的输出轴连接。离心转盘2包括雾化圆盘21和支撑轴22,支撑轴22通过刀柄组件等连接器和超高速电机紧固连接。支撑轴22与超高速电机紧固连接以驱动离心转盘2超高速旋转,支撑轴22与雾化圆盘21可一体加工而成,也可以采用组合装配固定的形式。支撑轴22的长度及直径可根据工作转速、连接器(联轴器、刀柄等等)的具体需求确定,比如转速提高,则支撑轴22直径相应增大。离心转盘2的当量直径处于20mm至60mm,厚度3mm至6mm。
离心转盘2表面为陶瓷材料或耐火硬质金属材料,转盘表面设计波纹结构23以提高离心转盘2传递给合金熔体机械能的效率,也增强超声波作用效果,波峰或波谷尺寸不超过0.2mm。
在一实施例中,雾化圆盘21由陶瓷材料或耐火硬质金属材料制成。耐铝合金等熔点高于500℃的合金熔体,可以耐合金熔体高温的同时防止被合金熔体腐蚀从而避免污染待雾化合金材料。
在一实施例中,雾化圆盘21的表面设置有波纹结构23,波纹结构23的波峰或波谷尺寸不超过0.2mm。波纹结构23设置于雾化圆盘21的上表面,波纹结构23可以强化传递给合金熔体的机械能效率,增强合金熔体表面氧化膜破碎效果;以雾化圆盘21上表面为基准面,基准面为水平面,波峰或波谷与基准面的高度差不超过0.2mm,优选0.1mm;离心转盘21表面波纹结构23可以全部是图2中f图所示的波峰,也可以全部是图2中e图所示的波谷,或者波峰和波谷的组合;离心转盘2下表面光滑。
雾化开始前,加热器4通过导轨8机构移动至离心转盘2正上方,利用热辐射方式加热离心转盘2,消除离心转盘2表面可能吸附的气体等杂质,提高离心转盘2和合金熔体之间的湿润性。
在一实施例中,加热器4呈圆盘状,加热器4的直径大于雾化圆盘21的当量直径;加热器4的厚度为B,导流管3的端部与雾化圆盘21之间的垂直距离为H,其中,B≤H/3。这样一方面可以保证离心转盘2被充分加热,另一方面可以降低加热能耗;加热器4的厚度不超过离心转盘2与导流管3出口之间垂直距离的1/3,这里优选1/4厚度。加热器4采用高温难熔金属或者石墨材质,它们工作时处于保护气氛(惰性气体)范围,不会发生氧化而损坏,本实施例中优选为石墨材质;加热器4为电阻加热元件,采用电阻加热方式,一方面加热温度可控性强,另一方面也可以满足设备空间布局要求,加热体通过导线由外部电源供电;加热到预设工作时长后,加热体通过导轨8机构离开离心转盘2正上方。
当加热器4完成加热作业离开离心转盘2上方后,超声波发生器5通过导轨8机构到达离心转盘2上方;雾化开始后,开启超声波发生器5直至预设工作时长后停止;雾化过程中,高清摄像机按照设定取样频率采集离心转盘2表面液膜铺展信息并反馈至计算机92,计算机92首先判断离心转盘2本体是否消失,若离心转盘2本体消失,则立即启动报警信号,提醒操作人员生产故障,若离心转盘2正常,则进入下面流程;计算机92判断离心转盘2与合金熔体湿润情况及雾化是否顺利,若雾化顺利,则不发送超声波发生器5开启命令,若雾化不顺利,则发送超声波发生器5开启命令,由工控机91开启超声波发生器5直至预设工作时长,并通过报警器7发送报警信号给操作人员;超声波发生器5工作频率和功率可以保证完全破碎合金熔体氧化物膜,但不能为追求破碎氧化膜而设定非常多的过盈量,这样一方面可能引起离心转盘2振动,对离心设备运行稳定性及安全造成不利影响,另一方面也会增大能耗;超声波发生器5和离心转盘2上表面距离一方面需要避免高温的离心转盘2或合金熔体对超声波发生器5工具头的高温损害,另一方面也要保证超声波可以完全破碎合金熔体表面存在的氧化膜;优选采用脉冲声波发生器,间歇性超声场可以更好的破坏合金熔体表面氧化膜。
请结合参见图3,超声波发生器5通过支架51与导轨8机构连接,其工作时其处于离心转盘2上方,保证离心转盘2处于超声波发生器5形成的超声场中。超声波发生器5的工作头可以采用平面结构(图4中a图),也可采用抛物面凹面结构(图4中b图)、天线结构(图4中c图)、扩张平面结构(图4中d图)以增强超声场,增强超声波对合金熔体氧化膜的破碎效果。超声波发生器5的工作头表面尺寸根据离心转盘2尺寸进行匹配,保证超声场完全覆盖离心转盘2的同时尽可能降低超声总能耗。
在一实施例中,超声波发生器5的中部形成避让孔,超声波发生器5位于离心转盘2的上方时,避让孔正对导流管3;超声波发生器5的数量为多个,多个超声波发生器5沿离心转盘2的周向间隔设置,各超声波发生器5倾斜设置且各超声波发生器5的工作头朝向离心转盘2设置。由此,超声波发生器5工作时能够避开离心转盘2工作时合金熔体从导流管3流出形成的射流,保证射流落入离心转盘2中心处。
另外,如图5所示,本申请还提供了一种离心雾化器控制方法,所述离心雾化器控制方法应用于如上所述离心雾化器,所述离心雾化器控制方法包括:
S100,移动加热器至离心转盘上方并加热离心转盘;
S200,当离心转盘清理完成时,关闭加热器并移动加热器离开离心转盘上方;
加热器在雾化开始前加热离心转盘,消除离心转盘表面吸附气体等降低湿润性的有害杂质。
S300,移动超声波发生器至离心转盘上方并启动,控制离心转盘开始雾化工作;
超声波发生器产生超声波在离心转盘处形成超声场,用于破坏合金熔体表面氧化膜,增强离心转盘和待雾化合金熔体之间的湿润性;在雾化初始阶段必须开启。
S400,检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损;
S500,若是,所述报警器发送警报信息。
检测组件选用高清摄像机,由于剧烈的温度梯度、高温、待雾化合金熔体存在的腐蚀性等各种问题,离心转盘很可能直接破碎、解体或者与合金熔体反应而消失,此时往往高速旋转的离心转盘残余部分及驱动电机动平衡能力未发生明显变化,通过检测振动水平等手段会失去作用,通过高清摄像机采集离心转盘的图像信息,将其与数据库内标准信息对比后发出动作命令。
本申请通过雾化启动前以加热器预热离心转盘或超声波发生器破坏合金熔体表面氧化膜及脉冲超声场强化合金熔体与离心转盘之间湿润性,解决雾化起始阶段或雾化过程中由于氧化膜、吸附气体等不利因素导致的离心转盘与合金熔体之间的湿润性不足问题,防止雾化过程中合金熔体和离心转盘之间的湿润性欠佳。并且通过在极端情况下离心转盘破碎时即时报警,并停止向离心转盘输送合金熔体,避免合金熔体直接落在超高速电机上导致超高速电机损坏,避免造成生产损失。
在一实施例中,如图6所示,所述检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损的步骤之后还包括:
S600,若所述离心转盘在预设工作时长T内均未缺损,则判断合金熔体是否均匀覆盖所述离心转盘;
S700,若否,则控制超声波发生器工作预设工作时长T,并执行检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损的步骤。
高清摄像机采集的图像中同时包括离心转盘的完整度信息和离心转盘表面液膜铺展图像信息;并且当合金熔体的液膜完全均匀覆盖离心转盘时,则合金熔体顺利雾化,当合金熔体的液膜不能完全均匀覆盖离心转盘时,重新启动超声波发生器,保证合金熔体顺利雾化。
在一实施例中,定义合金熔体从落入离心转盘中心至离开离心转盘所需的理论时间为t,其中T>5t。合金熔体落入离心转盘中心后,沿着离心转盘径向向外流动,最后到达离心转盘边缘被雾化,现给出此过程所需时间t理论值。
距离离心转盘中心r处,合金熔体液膜沿高度z方向速度u符合如下关系:
靠近离心转盘表面处合金熔体没有相对于离心转盘表面的滑移,边界条件为z=0,u=0;合金熔体液膜表面高度h(h即此处的液膜厚度)处,此时液膜和上方惰性气体接触,边界条件为
可以获得距离离心转盘中心r处液膜沿其高度z方向的速度分布为
又根据质量守恒,从导液管流至离心转盘表面的合金熔体流量q可表示为
则可以获得距离离心转盘中心r处合金熔体液膜厚度h为
则合金熔体从落入离心转盘中心至离开离心转盘表面所经过时间t为
以上公式中,r0为导流嘴半径(导向管的出口处连接导流嘴),r为距离离心转盘中心距离,R为离心转盘半径,ω为离心转盘转速,ρ、μ分别为合金熔体的密度和粘度系数,q为合金熔体流量,t为合金熔体从落入离心转盘中心至离开离心转盘所需的理论时间,超声波发生器的预设工作时长可设置为该理论时间t的5倍以上。
以上所述仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是在本申请的发明构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种离心雾化器,其特征在于,所述离心雾化器包括:
雾化室,所述雾化室内填充有惰性气体;
离心转盘,所述离心转盘可转动地设置于所述雾化室内;
导流管,所述导流管穿过所述雾化室的顶壁,所述导流管正对所述离心转盘的中心设置,所述导流管用于导入合金熔体;
加热器,所述加热器与所述雾化室的内壁滑动连接,所述加热器能够滑动至所述离心转盘上方以加热所述离心转盘;
超声波发生器,所述超声波发生器与所述雾化室的内壁滑动连接,所述超声波发生器能够滑动至所述离心转盘上方以在所述离心转盘处形成超声场;
检测组件,所述检测组件的检测端朝向所述离心转盘设置,所述检测组件用于检测所述离心转盘的完整度以及所述离心转盘上的合金熔体覆盖均匀度;
报警器,所述报警器与所述检测组件电连接,所述报警器用于所述检测组件检测到所述离心转盘缺损或合金熔体覆盖不均匀时报警。
2.如权利要求1所述的离心雾化器,其特征在于,所述离心转盘包括相连接的雾化圆盘和支撑轴,所述雾化圆盘和所述支撑轴同轴设置,所述支撑轴与超高速电机的输出轴连接。
3.如权利要求2所述的离心雾化器,其特征在于,所述雾化圆盘由陶瓷材料或耐火硬质金属材料制成。
4.如权利要求2所述的离心雾化器,其特征在于,所述雾化圆盘的表面设置有波纹结构,所述波纹结构的波峰或波谷尺寸不超过0.2mm。
5.如权利要求1所述的离心雾化器,其特征在于,所述加热器呈圆盘状,所述加热器的直径大于所述雾化圆盘的当量直径;所述加热器的厚度为B,所述导流管的端部与雾化圆盘之间的垂直距离为H,其中,B≤H/3。
6.如权利要求5所述的离心雾化器,其特征在于,所述加热器为电阻加热元件。
7.如权利要求1至6中任一项所述的离心雾化器,其特征在于,所述超声波发生器的中部形成避让孔,所述超声波发生器位于所述离心转盘的上方时,所述避让孔正对所述导流管;或,
所述超声波发生器的数量为多个,多个超声波发生器沿所述离心转盘的周向间隔设置,各所述超声波发生器倾斜设置且各所述超声波发生器的工作头朝向所述离心转盘设置。
8.一种离心雾化器控制方法,其特征在于,所述离心雾化器控制方法应用于如权利要求1至7中任一项所述离心雾化器,所述离心雾化器控制方法包括:
移动加热器至离心转盘上方并加热离心转盘;
当离心转盘清理完成时,关闭加热器并移动加热器离开离心转盘上方;
移动超声波发生器至离心转盘上方并启动,控制离心转盘开始雾化工作;
检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损;
若是,所述报警器发送警报信息。
9.如权利要求8所述的离心雾化器控制方法,其特征在于,所述检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损的步骤之后还包括:
若所述离心转盘在预设工作时长T内均未缺损,则判断合金熔体是否均匀覆盖所述离心转盘;
若否,则控制超声波发生器工作预设工作时长T,并执行检测组件实时获取离心转盘图像,并判断检测到所述离心转盘是否缺损的步骤。
10.如权利要求9所述的离心雾化器控制方法,其特征在于,定义合金熔体从落入离心转盘中心至离开离心转盘所需的理论时间为t,其中T>5t。
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CN202310157625.8A CN116275072A (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 离心雾化器及其控制方法 |
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- 2023-02-23 CN CN202310157625.8A patent/CN116275072A/zh active Pending
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CN116984619B (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-15 | 季华实验室 | 一种离心雾化器及使用方法 |
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