RU2307348C1 - Устройство для определения содержания газов в жидких металлах - Google Patents
Устройство для определения содержания газов в жидких металлах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307348C1 RU2307348C1 RU2006104080/28A RU2006104080A RU2307348C1 RU 2307348 C1 RU2307348 C1 RU 2307348C1 RU 2006104080/28 A RU2006104080/28 A RU 2006104080/28A RU 2006104080 A RU2006104080 A RU 2006104080A RU 2307348 C1 RU2307348 C1 RU 2307348C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- amplitude
- liquid metals
- determining
- crucible
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к исследованиям и анализу материалов с помощью акустической эмиссии и может быть использовано для анализа содержания газов в жидких металлах. Устройство включает корпус, тигель для жидкого металла, пульт управления. Корпус выполнен в виде полого цилиндра с днищем, снабженного закрывающейся крышкой-экраном со смотровым окном. В верхней части корпуса внутри него прикреплена крестовина с опорной площадкой, имеющей отверстие в центре. На опорную площадку опирается волновод, состоящий из выполненных как единое целое стержня, верхняя часть которого заканчивается конусообразным тиглем для жидкого металла, радиатором, а нижняя часть имеет опору, соразмерную с опорной площадкой. При этом волновод через отверстие в опорной площадке соединен с рабочей стороной пьезоэлектрического датчика, выход которого подключен к предусилителю, соединенному сигнальным кабелем с акусто-эмиссионным регистратором. Регистратор состоит из полосового усилителя с заданным диапазоном частот, амплитудного детектора, амплитудо-частотного преобразователя, выходом соединенного с шестиразрядным десятичным счетчиком, логической схемы управления и индикации результатов, а также блока автономного питания. Технический результат заключается в повышении точности метода определения содержания газов в расплавах металлов за счет исключения субъективных ошибок, проведения анализа в течение процесса кристаллизации, исключения операции по подготовке проб, проведению анализа непосредственно в цехе у литейных агрегатов и автоматизации процесса обработки результатов анализа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к исследованиям и анализу материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн, например, для анализа жидкостей с использованием акустической эмиссии и может быть применено для определения содержания водорода в расплавах алюминия и его сплавов.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является измерительный прибор "Alu Speed Tester" (К.Эйгенфельд, С.Клан, О.Вексельбергер. Содержание водорода в алюминиевых сплавах - относительные измерения методом "CHAPEL" и устройством "Alu Speed Tester". - Журнал для литейщиков. - 2003, №1. - С 24-28, рис.2), включающее корпус, вакуумную камеру, тигель для жидкого металла и пульт управления.
Недостатком устройства является субъективность в оценке появления первого пузырька, сложность прибора из-за создания в нем вакуума, неточность метода, связанная с длительностью подготовки расплава к анализу.
Целью изобретения является повышение точности метода определения содержания газов в расплавах металлов.
Указанная цель достигается тем, что определение содержания газов происходит при атмосферном давлении при кристаллизации расплава металла.
Сущностью изобретения является то, что корпус выполнен в виде полого цилиндра с днищем, снабженного закрывающейся крышкой-экраном со смотровым окном, в верхней части корпуса внутри него прикреплена крестовина с опорной площадкой, имеющей отверстие в центре, а на опорную площадку опирается волновод, состоящий из выполненных как единое целое стержня, верхняя часть которого заканчивается конусообразным тиглем для жидкого металла, радиатором, а нижняя часть имеет опору, соразмерную с опорной площадкой, при этом волновод через отверстие в опорной площадке соединен с рабочей стороной пьезоэлектрического датчика, выход которого подключен к предусилителю, соединенному сигнальным кабелем с акусто-эмиссионным регистратором, состоящим из полосового усилителя с заданным диапазоном частот, амплитудного детектора, амплитудо-частотного преобразователя, выходом соединенного с шестиразрядным десятичным счетчиком, логической схемы управления и индикации результатов, блока автономного питания; крышку-экран и все детали, размещенные внутри корпуса, закрепляют болтами и снабжают прокладками из вибропоглощающего материала.
На фиг.1 и 2 представлена схема устройства для определения содержания газов в жидких металлах, включающего цилиндрический корпус 1, крышку-экран 2 со смотровым окном 3, крестовину 4, расположенную внутри корпуса 1, с опорной площадкой 5 в центре, на которую опирается волновод, состоящий из стержня 6, радиатора 7, конусообразного тигля 8 для жидкого металла 9, опоры 10; волновод соединен с рабочей стороной пьезоэлектрического датчика 11, выход которого подключен к предусилителю 12 и через сигнальный кабель 13 соединен с акусто-эмиссионным регистратором 14, включающим (фиг.2) полосовой усилитель 15, амплитудный детектор 16, амплитудно-частотный преобразователь 17, шестиразрядный десятичный счетчик 18, логическую схему управления и индикации 19, блок автономного питания 20. В корпусе 1 имеются болты для крепления 21 и вибропоглощающие прокладки 22.
Жидкий металл 9 заливают через окно 3 в тигель 8. Упругие волны акустической эмиссии, сопровождающие кристаллизацию расплава, пройдя по "телу" тигля 8, радиатора 7, стержня 6, опоры 10 достигают пьезоэлектрического датчика 11, вызывая в нем появление э.д.с. электрического сигнала, который поступает в предусилитель 12 и по сигнальному кабелю 13 на акусто-эмиссионный регистратор 14, где происходит усиление этих сигналов с помощью полосового усилителя 15 в заданном диапазоне частот, детектирование усиленных сигналов амплитудным детектором 16, преобразование полученных амплитудно-модулировнных сигналов на амплитудно-частотном преобразователе 17 в частоту цифровой регистрации суммарной энергии импульсов этой частоты, образованных за время протекания исследуемого процесса, перевод этого числа в величину содержания газа (водорода, например). По окончании процесса кристаллизации металла на цифровом индикаторе 19 высвечивается общее время анализа процесса кристаллизации в секундах, начиная с момента физического включения устройства, накопленная сумма сигналов за время процесса кристаллизации металла и содержание газа (водорода) в см3 на 100 г расплава металла.
Акусто-эмиссионный регистратор содержит программные средства, которые позволяют определять упругую суммарную энергию, выделяющуюся в виде звуковых колебаний, генерируемых при кристаллизации жидкого металла выше фонового уровня за счет появления дефектов в виде пор насыщенных растворов с иными газами при помощи подачи результатов измерений на блок обработки данных, который запрограммирован так, что выполняет расчеты в соответствии с заданным алгоритмом корреляции зависимости содержания газов в расплаве от суммарной акустической эмиссии за период кристаллизации металла, полученной для эталонных проб металлов с известным содержанием газа.
Программные средства предлагаемого устройства используют универсальную формулу для определения концентрации газов:
где Х - сумма сигналов акустической эмиссии;
А, В, D, F - коэффициенты, заданные в соответствии с видом корреляционной зависимости между содержанием газов в расплаве металла и накопленной суммой сигналов акустической эмиссии,
различающуюся в зависимости от марки анализируемого металла.
Предлагаемое устройство программными средствами позволяет исключить из измерительного процесса шумовой фон, время заливки расплава металла и сигнал, связанный с ударом струи расплава о дно тигля, накопить информацию об анализируемом расплаве в постоянном запоминающем устройстве прибора и передать ее во внешнее устройство в стандарте RS-232.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исключить субъективные ошибки, проводить анализ в течение процесса кристаллизации, исключить операции по подготовке проб (например, подгонка размера, вторичный переплав и др.), позволяет проводить анализ в цехе у литейных агрегатов, автоматизировать процесс обработки результатов анализа.
Claims (3)
1. Устройство для определения содержания газов в жидких металлах, включающее корпус, тигель для жидкого металла, пульт управления, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде полого цилиндра с днищем, снабженного закрывающейся крышкой-экраном со смотровым окном, в верхней части корпуса внутри него прикреплена крестовина с опорной площадкой, имеющей отверстие в центре, а на опорную площадку опирается волновод, состоящий из выполненных как единое целое стержня, верхняя часть которого заканчивается конусообразным тиглем для жидкого металла, радиатором, а нижняя часть имеет опору, соразмерную с опорной площадкой, при этом волновод через отверстие в опорной площадке соединен с рабочей стороной пьезоэлектрического датчика, выход которого подключен к предусилителю, соединенному сигнальным кабелем с акусто-эмиссионным регистратором, состоящим из полосового усилителя с заданным диапазоном частот, амплитудного детектора, амплитудо-частотного преобразователя, выходом соединенного с шестиразрядным десятичным счетчиком, логической схемы управления и индикации результатов, блока автономного питания.
2. Устройство для определения содержания газов в жидких металлах по п.1, отличающееся тем, что крепление крышки-экрана к корпусу и всех деталей, находящихся в корпусе, осуществляют болтами.
3. Устройство для определения содержания газов в жидких металлах по п.1, отличающееся тем, что все соединительные болты снабжены прокладками из вибропоглощающего материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104080/28A RU2307348C1 (ru) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Устройство для определения содержания газов в жидких металлах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104080/28A RU2307348C1 (ru) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Устройство для определения содержания газов в жидких металлах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2307348C1 true RU2307348C1 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104080/28A RU2307348C1 (ru) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Устройство для определения содержания газов в жидких металлах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307348C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610068C2 (ru) * | 2015-05-05 | 2017-02-07 | Виталий Викторович Игнатов | Способ частотного преобразования сигналов акустической эмиссии |
RU2665360C1 (ru) * | 2017-08-01 | 2018-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЭС" | Универсальный волновод сигналов акустической эмиссии |
WO2020096477A1 (ru) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | Дмитрий Вячеславович ФЕДОТОВ | Термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева |
-
2006
- 2006-02-10 RU RU2006104080/28A patent/RU2307348C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
К.Эйгенфельд, С.Клан, О.Вексельберг. Содержание водорода в алюминиевых сплавах - относительные измерения методом "CHAPEL" и устройством "Alu Speed Tester". - Журнал для литейщиков, 2003, №1, с.24-28, рис.2. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610068C2 (ru) * | 2015-05-05 | 2017-02-07 | Виталий Викторович Игнатов | Способ частотного преобразования сигналов акустической эмиссии |
RU2665360C1 (ru) * | 2017-08-01 | 2018-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЭС" | Универсальный волновод сигналов акустической эмиссии |
WO2020096477A1 (ru) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | Дмитрий Вячеславович ФЕДОТОВ | Термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103543206B (zh) | 一种铝合金预拉伸板残余应力水浸超声检测方法 | |
ATE267547T1 (de) | Vorrichtung zur messung der blutströmung in mikrogefässen | |
RU2307348C1 (ru) | Устройство для определения содержания газов в жидких металлах | |
KR20080114159A (ko) | 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치 및 방법 | |
ATE260601T1 (de) | Auswertung von ultraschallsignalen zur knochen- analyse mittels der ein messfeld darstellenden werte | |
FR2544864A1 (fr) | Procede et dispositif de determination de l'aire interfaciale dans un melange diphasique comprenant une phase gazeuse en ecoulement sous forme de bulles | |
JP2013088421A (ja) | 非破壊検査方法及び装置 | |
JP2000105227A (ja) | プレストレスコンクリートのグラウト充填度診断方法及び装置 | |
CN101315325A (zh) | 一种静压力下提取材料动态力学参数的方法及装置 | |
RU2382337C2 (ru) | Способ измерения расхода двухфазной трехкомпонентной среды | |
TWM382483U (en) | Measurement device for the stored amount of an enclosed container | |
JPH07248315A (ja) | 密度計測装置 | |
CN105078412A (zh) | 基于光声谱分析的组织弹性分析方法与装置 | |
JP2001235451A (ja) | 試料の欠陥測定装置及び方法 | |
CN104122170A (zh) | 液体密度仪 | |
JP2001124744A (ja) | コンクリート構造物の検査装置 | |
JP2001208733A (ja) | コンクリート構造物の劣化測定装置。 | |
JP2009063373A (ja) | 音響インピーダンス測定装置及びその方法 | |
JPS5948655A (ja) | 鋳鉄製品の材質検査方法及び装置 | |
RU2345355C1 (ru) | Способ определения неоднородности металла и устройство для его осуществления (варианты) | |
RU2324168C1 (ru) | Портативное устройство для определения газов-маркеров в выдыхаемом воздухе | |
CN110530759A (zh) | 一种基于波美比重计的液体浓度自动测量系统 | |
CN103091402A (zh) | 木工带锯条动刚度的声学测量方法及测量装置 | |
CN104568763A (zh) | 基于光声技术的水果糖度检测计 | |
CN104050503A (zh) | 一种基于碰撞声音识别的籽粒计数传感器 |