CN211708040U - 混砂加水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种混砂加水系统，本混砂加水系统包括：处理器模块，测温模块、砂子导电率测量模块，测重模块和加水模块；其中所述混砂临时斗适于运送砂子至混砂机中，且所述测温模块适于采集砂子温度数据并发送至处理器模块，所述砂子导电率测量模块适于采集砂子导电率数据并发送至处理器模块；所述测重模块还适于采集混砂机中砂子重量数据并发送至处理器模块，即所述处理器模块适于根据砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据计算混砂机加水量，并控制加水模块输送相应水量至混砂机中；本实用新型能够获得精确的混砂机应加入水量，能够克服受砂子本身的含水量、砂子本身温度的影响，提高出砂质量，进一步提高铸件良品率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铸造混砂用设备技术领域，尤其涉及一种混砂加水系统。
背景技术
随着在铸造工业领域中，对铸件生产的要求精度及合格率越来越高，在砂型铸造中按一定比例配合的造型材料，经过混制，符合造芯要求的混合料，混合混合料的过程叫做混砂。混砂过程中最重要的一项参数就是水的加入量。水的加入量受砂子本身的含水量、砂子本身温度的影响很大，并且也受该批次混的砂子重量影响，还有混好的砂子针对不同地方造型也影响加水量，往往手工造型的砂子含水量要大，机器造型的砂子含水量要小。混好的砂子也叫作型砂。型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50％。目前，现有技术的铸造工艺中由于型砂质量问题而导致铸件产品产生的不良现象有气孔、夹渣、裂纹等，上述不良现象都将导致铸件产品直接报废成为废品。
在如今铸造行业混砂时的加入量只能通过经验的数据加入，或者根据型砂在线检测仪反馈加水。这两种方式都有着一定的缺陷，经验加水时，当砂源的含水量、温度不稳定时加入混砂的水量就无法掌控，使用在线检测反馈加水时，当砂源稳定时加入的水量还可以，因为它只能反馈控制下一批次水的加入量，当该批次砂源含水量小，下批次含水大时就无法准确的加入水量。
并且传统混砂检测是在只增加装置取样检测，然后进行补加水无法一次定量加准，而且取样浪费了混砂时间。这里取样需要其他机械配合，如松砂机、紧实率，强度传感器等。
因此，亟需开发一种新的混砂加水系统，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种混砂加水系统，以解决如何实现自动准确控制对混砂机的加入水量的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种混砂加水系统，其包括：处理器模块，设置在混砂临时斗中且与所述处理器模块电性相连的测温模块、砂子导电率测量模块，与所述处理器模块电性相连的测重模块和加水模块；其中所述混砂临时斗适于运送砂子至混砂机中，且所述测温模块适于采集砂子温度数据并发送至处理器模块，所述砂子导电率测量模块适于采集砂子导电率数据并发送至处理器模块；所述测重模块还适于采集混砂机中砂子重量数据并发送至处理器模块，即所述处理器模块适于根据砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据计算混砂机加水量，并控制加水模块输送相应水量至混砂机中。
进一步，所述测温模块包括：测温探头、与所述测温探头电性相连且与所述处理器模块电性相连的温度测量电路；所述测温探头适于采集混砂临时斗中砂子温度数据通过温度测量电路发送至处理器模块。
进一步，所述砂子导电率测量模块包括：两探棒、与所述两探棒电性相连且与所述处理器模块电性相连的导电率测量电路；所述导电率测量电路适于通过两探棒与砂子导通，即所述导电率测量电路获取混砂临时斗中砂子阻值，以得到砂子导电率数据，并发送至所述处理器模块，即所述处理器模块适于根据砂子导电率数据得到砂子含水量数据。
进一步，所述测重模块包括：混砂控制电柜、与所述混砂控制电柜电性相连的重量秤、电流信号输入模块；所述重量秤适于采集混砂机中砂子重量数据并发送至混砂控制电柜，即所述混砂控制电柜适于通过电流信号输入模块将混砂机中砂子重量数据发送至处理器模块。
进一步，所述加水模块包括：与所述处理模块电性相连的电流信号输出模块，与所述混砂控制电柜电性相连的恒压加水装置；所述处理器模块适于通过电流信号输出模块将混砂机加水量数据发送至混砂控制电柜，即所述混砂控制电柜适于根据混砂机加水量数据控制恒压加水装置向混砂机中加入相应水量。
进一步，所述加水模块还包括：与所述处理模块电性相连的无源输入输出模块；所述处理器模块适于通过无源输入输出模块控制恒压加水装置向混砂机中加入相应水量。
进一步，所述混砂加水系统还包括：与所述处理器模块电性相连的人机模块；所述人机模块适于发送控制信号至处理器模块。
进一步，所述人机模块与处理器模块通过R232通讯电路进行信号传输。
进一步，所述混砂加水系统还包括：设置在混砂机出口且与所述处理器模块电性相连的出砂阻值测量电路；所述出砂阻值测量电路获取混砂机出砂的阻值，以得到出砂导电率数据，并发送至所述处理器模块，即所述处理器模块适于根据出砂导电率数据得到出砂含水量数据。
进一步，所述混砂加水系统还包括：供电模块；所述供电模块适于供电。
本实用新型的有益效果是，本实用新型通过砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据获得精确的混砂机应加入水量，能够克服受砂子本身的含水量、砂子本身温度的影响，提高出砂质量，进一步提高铸件良品率，而且克服了传统加水方式产生的误差、效率低的缺点，并能够通过人机模块给定不同的混砂系数，来满足不同的砂子需要点如手工造型、垂直线造型、水平线造型。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的混砂加水系统的结构框图；
图2是本实用新型的混砂加水系统的原理框图；
图3是本实用新型的处理器模块的电路图；
图4是本实用新型的温度测量电路的电路图；
图5是本实用新型的导电率测量电路的电路图；
图6是本实用新型的电流信号输入模块的电路图；
图7是本实用新型的电流信号输出模块的电路图；
图8是本实用新型的R232通讯电路的电路图；
图9-1是本实用新型的无源输入输出模块的输入部分的电路图；
图9-2是本实用新型的无源输入输出模块的输出部分的电路图。
图中：混砂临时斗1、混砂机2、测温探头3、探棒4、加水模块5。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
图1是本实用新型的混砂加水系统的结构框图；
图2是本实用新型的混砂加水系统的原理框图；
图3是本实用新型的处理器模块的电路图。
在本实施例中，如图1、图2、图3所示，本实施例提供了一种混砂加水系统，其包括：处理器模块，设置在混砂临时斗1中且与所述处理器模块电性相连的测温模块、砂子导电率测量模块，与所述处理器模块电性相连的测重模块和加水模块5；其中所述混砂临时斗1适于运送砂子至混砂机2中，且所述测温模块适于采集砂子温度数据并发送至处理器模块，所述砂子导电率测量模块适于采集砂子导电率数据并发送至处理器模块；所述测重模块还适于采集混砂机2中砂子重量数据并发送至处理器模块，即所述处理器模块适于根据砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据计算混砂机2加水量，并控制加水模块5输送相应水量至混砂机2中。
在本实施例中，处理器模块可以采用但不限于是STM32单片机。
在本实施例中，本实施例通过砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据获得精确的混砂机2应加入水量，能够克服受砂子本身的含水量、砂子本身温度的影响，提高出砂质量，进一步提高铸件良品率，而且克服了传统加水方式产生的误差、效率低的缺点，并能够通过人机模块给定不同的混砂系数，来满足不同的砂子需要点如手工造型、垂直线造型、水平线造型。
图4是本实用新型的温度测量电路的电路图。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，所述测温模块包括：测温探头3、与所述测温探头3电性相连且与所述处理器模块电性相连的温度测量电路；所述测温探头3适于采集混砂临时斗1中砂子温度数据通过温度测量电路发送至处理器模块。
在本实施例中，测温探头可以采用但不限于是PT100电阻，以连接在图4中CN1004PIN接口上，并通过U106芯片（在本实施例中可以采用但不限于是ADS1115IDGSR模数转换芯片）将温度数据发送至处理器模块。
图5是本实用新型的导电率测量电路的电路图。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，如图5所示，所述砂子导电率测量模块包括：两探棒4、与所述两探棒4电性相连且与所述处理器模块电性相连的导电率测量电路；所述导电率测量电路适于通过两探棒4与砂子导通，即所述导电率测量电路获取混砂临时斗1中砂子阻值，以得到砂子导电率数据，并发送至所述处理器模块，即所述处理器模块适于根据砂子导电率数据得到砂子含水量数据。
在本实施例中，本混砂加水系统采用恒流法测试沙子导电率，通过探棒伸进装砂子的混砂临时斗中，在探棒上通恒定的电流后再采样探棒两端的电压，根据欧姆定律电阻等于电压除以电流；在接收到处理器模块的信号后设备先将测试端短路复位到初始状态，短路时间可以设定，并通过输出恒定的电流才测量砂子阻值，根据测出的砂子阻值获得需要加水的时间，等待处理器模块通知加水。
图6是本实用新型的电流信号输入模块的电路图。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，如图6所示，所述测重模块包括：混砂控制电柜、与所述混砂控制电柜电性相连的重量秤、电流信号输入模块；所述重量秤适于采集混砂机2中砂子重量数据并发送至混砂控制电柜，即所述混砂控制电柜适于通过电流信号输入模块将混砂机2中砂子重量数据发送至处理器模块。
在本实施例中，如图6所示，混砂控制电柜适于连接CON201接口端，并通过U213芯片（在本实施例中可以采用但不限于是MCP3202-BI/SN-SOP8模数转换器）进行信号转换，以将砂子重量数据发送至处理器模块。
图7是本实用新型的电流信号输出模块的电路图。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，如图7所示，所述加水模块5包括：与所述处理模块电性相连的电流信号输出模块，与所述混砂控制电柜电性相连的恒压加水装置；所述处理器模块适于通过电流信号输出模块将混砂机2加水量数据发送至混砂控制电柜，即所述混砂控制电柜适于根据混砂机2加水量数据控制恒压加水装置向混砂机2中加入相应水量。
在本实施例中，如图7所示，处理器模块适于连接CON200接口端，并通过U210芯片（在本实施例中可以采用但不限于是TLV5618AIDR-SOP8数模转换器）进行信号转换，以将加水量数据发送至混砂控制电柜。
图9-1是本实用新型的无源输入输出模块的输入部分的电路图；
图9-2是本实用新型的无源输入输出模块的输出部分的电路图。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，所述加水模块5还包括：与所述处理模块电性相连的无源输入输出模块；所述处理器模块适于通过无源输入输出模块控制恒压加水装置向混砂机2中加入相应水量。
在本实施例中，如图9-1、图9-2所示，无源输出点5个，无源输入点4个，均可以与处理器模块的IO口互联。
在本实施例中，混砂控制电柜还通过无源输入输出模块将开始测量信号发送至处理器模块，即处理器模块控制测温模块、砂子导电率测量模块进行工作。
混砂控制电柜还通过无源输入输出模块将开始加水信号发送至处理器模块和混砂机2出砂的阻值测量信号，即处理器模块还根据混砂机2出砂的阻值实时校验修改加水量表，形成闭环的PID调节。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，所述混砂加水系统还包括：与所述处理器模块电性相连的人机模块；所述人机模块适于发送控制信号至处理器模块。
图8是本实用新型的R232通讯电路的电路图。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，如图8所示，所述人机模块与处理器模块通过R232通讯电路进行信号传输。
在本实施例中，如图8所示，R232通讯电路通过U205芯片（在本实施例中可以采用但不限于是MX25L6406E存储芯片）进行数据存储，并通过U206芯片（在本实施例中可以采用但不限于是74LVC07A收发器）和U209芯片（在本实施例中可以采用但不限于是74LVC07A收发器）进行数据传输。
在本实施例中，人机模块可以采用但不限于是显示屏。
在本实施例中，人机模块通过R232通讯电路发送对应温度、阻值的加水量表至处理器模块，即处理器模块通过温度数据、砂子导电率数据、砂子重量数据和加水量表得到加水量。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，所述混砂加水系统还包括：设置在混砂机2出口且与所述处理器模块电性相连的出砂阻值测量电路；所述出砂阻值测量电路获取混砂机2出砂的阻值，以得到出砂导电率数据，并发送至所述处理器模块，即所述处理器模块适于根据出砂导电率数据得到出砂含水量数据。
在本实施例中，出砂阻值测量电路适于采用与导电率测量电路相同的电路结构。
在本实施例中，作为一种可选实施方式，所述混砂加水系统还包括：供电模块；所述供电模块适于供电。
综上所述，本实用新型通过砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据获得精确的混砂机应加入水量，能够克服受砂子本身的含水量、砂子本身温度的影响，提高出砂质量，进一步提高铸件良品率，而且克服了传统加水方式产生的误差、效率低的缺点，并能够通过人机模块给定不同的混砂系数，来满足不同的砂子需要点如手工造型、垂直线造型、水平线造型。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种混砂加水系统，其特征在于，包括：
处理器模块，设置在混砂临时斗中且与所述处理器模块电性相连的测温模块、砂子导电率测量模块，与所述处理器模块电性相连的测重模块和加水模块；其中
所述混砂临时斗适于运送砂子至混砂机中，且所述测温模块适于采集砂子温度数据并发送至处理器模块，所述砂子导电率测量模块适于采集砂子导电率数据并发送至处理器模块；
所述测重模块还适于采集混砂机中砂子重量数据并发送至处理器模块，即
所述处理器模块适于根据砂子温度数据、砂子导电率数据和砂子重量数据计算混砂机加水量，并控制加水模块输送相应水量至混砂机中。
2.如权利要求1所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述测温模块包括：测温探头、与所述测温探头电性相连且与所述处理器模块电性相连的温度测量电路；
所述测温探头适于采集混砂临时斗中砂子温度数据通过温度测量电路发送至处理器模块。
3.如权利要求1所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述砂子导电率测量模块包括：两探棒、与所述两探棒电性相连且与所述处理器模块电性相连的导电率测量电路；
所述导电率测量电路适于通过两探棒与砂子导通，即
所述导电率测量电路获取混砂临时斗中砂子阻值，以得到砂子导电率数据，并发送至所述处理器模块，即
所述处理器模块适于根据砂子导电率数据得到砂子含水量数据。
4.如权利要求1所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述测重模块包括：混砂控制电柜、与所述混砂控制电柜电性相连的重量秤、电流信号输入模块；
所述重量秤适于采集混砂机中砂子重量数据并发送至混砂控制电柜，即
所述混砂控制电柜适于通过电流信号输入模块将混砂机中砂子重量数据发送至处理器模块。
5.如权利要求4所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述加水模块包括：与所述处理器模块电性相连的电流信号输出模块，与所述混砂控制电柜电性相连的恒压加水装置；
所述处理器模块适于通过电流信号输出模块将混砂机加水量数据发送至混砂控制电柜，即
所述混砂控制电柜适于根据混砂机加水量数据控制恒压加水装置向混砂机中加入相应水量。
6.如权利要求5所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述加水模块还包括：与所述处理器模块电性相连的无源输入输出模块；
所述处理器模块适于通过无源输入输出模块控制恒压加水装置向混砂机中加入相应水量。
7.如权利要求1所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述混砂加水系统还包括：与所述处理器模块电性相连的人机模块；
所述人机模块适于发送控制信号至处理器模块。
8.如权利要求7所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述人机模块与处理器模块通过R232通讯电路进行信号传输。
9.如权利要求1所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述混砂加水系统还包括：设置在混砂机出口且与所述处理器模块电性相连的出砂阻值测量电路；
所述出砂阻值测量电路获取混砂机出砂的阻值，以得到出砂导电率数据，并发送至所述处理器模块，即
所述处理器模块适于根据出砂导电率数据得到出砂含水量数据。
10.如权利要求1所述的混砂加水系统，其特征在于，
所述混砂加水系统还包括：供电模块；
所述供电模块适于供电。
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