一种炉前热分析温度采集样杯制造技术

本实用新型专利技术一种炉前热分析温度采集样杯，涉及应用热方法测试或分析材料，主要包括杯壳体、阻热杯盖、热电偶、外层石英管和底座导电凹头；该样杯杯壳体内腔为圆柱体，阻热杯盖设置在距离杯壳体内腔底部30～31mm处，热电偶设置在杯壳体内腔中心轴处，采用底入插入方式并与杯体底部过盈配合固定，其接触点以下的偶丝部分采用外层石英管保护，该样杯底部设置有底座导电凹头和凹入式圆柱卡紧区，该样杯克服了现有热分析温度采集样杯存在的价格昂贵、检测温度起伏大、凝固等待时间长、抗干扰能力差和易损坏的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本技术的技术方案涉及应用热方法测试或分析材料，具体地说是一种炉前热分析温度采集样杯。
技术介绍
随着汽车制造行业的快速发展，传统材料越来越难以满足现代汽车工业的需要。具有高强度、快速导热性、高耐磨性等一系列优良特性的蠕墨铸铁材料受到业界广泛的关注，蠕墨铸铁将必然成为下一代高性能增压发动机材质的首选材料。然而由于其蠕化范围较窄，蠕墨铸铁生产的波动性较大，产品稳定性差。为了解决这一难题，基于热分析技术的国产蠕墨铸铁铁液质量智能检测系统亟待开发。作为热分析技术的重要基础支柱之一，铁液温度采集是热分析检测系统的关键技术。然而，由于高温铁液存在着复杂的实际温度场，结晶潜热释放不均匀、热传导及铁液凝固扰动等情况并存，及时准确反映铁液内部温度并进行实时连续采集尚存在不小的难度。现有一些国外的热分析温度采集样杯虽然已经在实际生产中有了应用，但其价格昂贵，国内某些高校设计双腔或三腔并联温度采集样杯均存在检测温度起伏大、凝固等待时间长、抗干扰能力差和易损坏的缺陷，很难在工业化实际生产中获得应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种炉前热分析温度采集样杯，克服了现有热分析温度采集样杯存在的价格昂贵、检测温度起伏大、凝固等待时间长、抗干扰能力差和易损坏的缺陷。本技术解决该技术问题所采用的技术方案是：一种炉前热分析温度采集样杯，主要包括杯壳体、阻热杯盖、热电偶、外层石英管和底座导电凹头；该样杯杯壳体内腔为圆柱体，阻热杯盖设置在距离杯壳体内腔底部30～31mm处，热电偶设置在杯壳体内腔中心轴处，采用底入插入方式并与杯体底部过盈配合固定，其接触点以下的偶丝部分采用外层石英管保护，该样杯底部设置有底座导电凹头和凹入式圆柱卡紧区。上述一种炉前热分析温度采集样杯，其总高度为71～73mm，外径为Φ39～41mm，壁均厚为4.5mm，杯壳体内腔高度为49～51mm，杯壳体内腔上半部分尺寸为Φ31～33mm×19～20mm，杯壳体内腔下半部分尺寸为Φ29～31mm×30～31mm，且杯壳体内腔上半部分内径大于杯壳体内腔下半部分内径，杯壳体内腔底座尺寸为Φ40mm×22mm。上述一种炉前热分析温度采集样杯，所述阻热杯盖的外形尺寸为Φ31～33mm×6mm，其上均匀环形分布三个8mm×7.5mm圆腰型入水口。上述一种炉前热分析温度采集样杯，所述热电偶为底入式双耦K型镍铬-镍硅热电偶丝，其偶丝接触部涂有白水泥涂料，热电偶的偶丝部分被外层石英管保护，外层石英管的外形尺寸为3mm×2mm×25mm。上述一种炉前热分析温度采集样杯，所涉及的零部件的材料均通过商购获得，其制作方法是本领域技术人员能够掌握的。本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术所具有的实质性特点和进步如下：(1)本技术一种炉前热分析温度采集样杯充分考虑了铁液检测系统对温度采集精度高、反馈迅速和稳定性高的要求，选择更能适应工厂实际生产环境的炉前热分析样杯，采用价格低廉的覆膜砂工艺制作，采用圆柱体内腔设计，融合了一体式单柱成型、热电偶保护涂层和阻热杯盖等多重技术设计，克服了现有热分析温度采集样杯存在的价格昂贵、检测温度起伏大、凝固等待时间长、抗干扰能力差和易损坏的缺陷。(2)本技术为覆膜砂材质，克服了传统呋喃树脂自硬砂型样杯强度低、稳定性差、易损坏的弊端；(3)本技术采用圆柱体内腔设计，铁液充型稳定，避免了铁液剧烈扰动对温度检测精度的影响；(4)本技术加入杯盖设计，极大的减小了圆柱体轴向传热对热电偶温度检测的影响，有效地提高了温度采集精度；(5)本技术内部采用高精度底入式双耦K型镍铬-镍硅热电偶丝，接触点以下热电偶丝受石英管保护，不仅可延长热电偶的寿命，还可起到支撑和固定热电极增加其强度的作用，热电偶丝接触部以白水泥涂料保护，有效地降低了铁水对电偶丝的熔断侵蚀，大大提高了样杯使用效果；K型镍铬-镍硅热电偶结构紧凑、价格低廉、检测精度高，十分适合实际工厂大规模应用；(6)本技术内部铸件散热均匀，热电偶高度适当，其检测温度曲线与实际热力学散热模型相符，可以更精确地反映样杯内铁液整体温度变化；(7)本技术克服了传统炉前热分析温度采集样杯凝固时间长和温度采集粗放的缺陷，有效地解决了双样杯或者三样杯并联采集温度场相互干扰和误差大的问题；(8)本技术结构简单，使用便捷，成本低廉。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术设计三向视图，其中：图1(a)本技术的主剖视图；图1(b)本技术的付剖视图；图1(c)本技术的底部剖视图；图1(d)本技术的阻热杯盖俯视平面示意图。图2为本技术采样温度变化与热力学模拟曲线对比图。图中，1.杯壳，2.阻热杯盖，3.热电偶，4.外层石英管，5.底座导电凹头，6.凹入式圆柱卡紧区，7.接触点，8.圆腰型入水口。具体实施方式图1(a)所示实施例表明，本技术的一种炉前热分析温度采集样杯，主要包括杯壳1、阻热杯盖2、热电偶3、外层石英管4和底座导电凹头5。图1(b)所示实施例表明，本技术的一种炉前热分析温度采集样杯的热电偶3的顶端为其接触点7，阻热杯盖2(图中未标示)上有均匀环形分布的圆腰型入水口8，本图中只能显示二个圆腰型入水口8，一共是三个圆腰型入水口8。图1(c)所示实施例表明，本技术的一种炉前热分析温度采集样杯的底部设置有底座导电凹头5和凹入式圆柱卡紧区6。图1(d)所示实施例表明，本技术的阻热杯盖2上均匀环形分布三个圆腰型入水口8。图2所示实施例表明，本技术实际采样温度变化曲线与热力学模拟温度变化曲线二者的吻合度较高，本技术能够准确地完成铁液温度变化数据采集任务，真实可靠地为铁液质量检测系统提供准确的实际铁液温度变化数据。实施例1本实施例的一种炉前热分析温度采集样杯的构成如上述图1(a)、图1(b)和图1(c)所示实施例，主要包括杯壳体1、阻热杯盖2、热电偶3、外层石英管4和底座导电凹头5；该样杯杯壳体1内腔为圆柱体，阻热杯盖2设置在距离杯壳体1内腔底部30mm处，热电偶3设置在杯壳体1内腔中心轴处，采用底入插入方式并与杯体底部过盈配合固定，其接触点7以下的偶丝部分采用外层石英管4保护，该样杯底部设置有底座导电凹头5和凹入式圆柱卡紧区6；该炉前热分析温度采集样杯的总高度为71mm，外径为Φ39mm，壁均厚为4.5mm，杯壳体1内腔高度为49mm，杯壳体1内腔上半部分尺寸为Φ31mm×19mm，杯壳体1内腔下半部分尺寸为Φ29mm×30mm，杯壳体1内腔底座尺寸为Φ40mm×22mm；该炉前热分析温度采集样杯的阻热杯盖2的外形尺寸为Φ31mm×6mm，其上均匀环形分布三个8mm×7.5mm圆腰型入水口8；该炉前热分析温度采集样杯的热电偶3为底入式双耦K型镍铬-镍硅热电偶丝，其偶丝接触部涂有白水泥涂料，热电偶3的偶丝部分用外层石英管4保护，外层石英管4的外形尺寸为3mm×2mm×25mm。实施例2除该炉前热分析温度采集样杯的总高度为72mm，外径为Φ40mm，杯壳体1内腔高度为50mm，杯壳体1内腔上半部分尺寸为Φ32mm×20mm，杯壳体1内腔下半部分尺寸为Φ30mm×30mm，阻热杯盖2的外形尺寸为Φ32mm×6mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炉前热分析温度采集样杯，其特征在于：主要包括杯壳体、阻热杯盖、热电偶、外层石英管和底座导电凹头；该样杯杯壳体内腔为圆柱体，阻热杯盖设置在距离杯壳体内腔底部30～31mm处，热电偶设置在杯壳体内腔中心轴处，采用底入插入方式并与杯体底部过盈配合固定，其接触点以下的偶丝部分采用外层石英管保护，该样杯底部设置有底座导电凹头和凹入式圆柱卡紧区。

【技术特征摘要】
1.一种炉前热分析温度采集样杯，其特征在于：主要包括杯壳体、阻热杯盖、热电偶、外层石英管和底座导电凹头；该样杯杯壳体内腔为圆柱体，阻热杯盖设置在距离杯壳体内腔底部30～31mm处，热电偶设置在杯壳体内腔中心轴处，采用底入插入方式并与杯体底部过盈配合固定，其接触点以下的偶丝部分采用外层石英管保护，该样杯底部设置有底座导电凹头和凹入式圆柱卡紧区。2.根据权利要求1所述一种炉前热分析温度采集样杯，其特征在于：所述一种炉前热分析温度采集样杯的总高度为71～73mm，外径为Φ39～41mm，壁均厚为4.5mm，杯壳体内腔高度为49～51mm，杯壳体内腔上半部分尺寸为Φ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林海，刘金海，薛海涛，付彬国，赵雪勃，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12