一种真空调速浇注过程的多探针测速方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种真空调速浇注过程的多探针测速方法与装置，所述的设备具有密封容器，所述密封容器用于在熔炼炉或保温炉处实现金属熔体摄取，并在模具或者压室处实现金属熔体的浇注，在所述的密封容器内部设有若干内部金属液面探针，每个内部金属液面探针的下端部按照一定的高度差分布在密封容器内部，所述每个内部金属液面探针均与反馈信号接收装置电连接，使用多个内部金属液面探针对密封容器内部的合金熔体液面高度进行监测，并通过计算得到合金熔体的浇注速度。判断浇注速度是否过快或者过慢，从而判断设备是否出现问题，在浇注过程中合金熔体是否会产生卷气或者氧化夹杂等问题，便于浇注过程中问题的发现和解决。

Multi probe speed measuring method and device for vacuum speed regulation casting process

The invention discloses a device and a method for measuring multi probe speed vacuum casting process, the sealed container with the device comprises a sealed container for uptake of molten metal in the melting furnace or holding furnace, and pouring molten metal in the mold or the pressure chamber, is provided with a plurality of liquid metal in the internal probe the sealed container, each internal liquid metal probe end according to a certain height difference distribution in the sealing container, wherein each internal liquid metal probe with feedback signal receiving device is electrically connected with a plurality of internal liquid metal probe to monitor sealing alloy melt liquid level inside the container height, and casting speed through the calculation of alloy melt. To determine whether the pouring speed too fast or too slow, so as to determine whether the equipment problems, whether the alloy melt will produce gas or oxide inclusion problems in the casting process, the casting process for problems found and resolved.

【技术实现步骤摘要】
一种真空调速浇注过程的多探针测速方法与装置
本专利技术属铸造设备
，尤其是涉及一种真空调速浇注过程的多探针测速方法与装置。
技术介绍
铝合金及镁合金因其比强度大、质量轻，铸造性能良好等特点，被广泛地应用于航空航天、汽车、建筑等领域，并在这些领域发挥着越来越重要的作用。伴随着科技的不断发展和进步，也不断地对铝合金及镁合金的性能提出更高的要求。由于铝合金及镁合金中的铝元素和镁元素均为化学性质极为活泼的元素，很容易与空气中的氧气发生反应而被氧化。因此，在铝合金及镁合金的浇注过程中，如果能够保证熔体不与或者少与空气接触，就能减少合金在浇注过程中的氧化，减少合金熔体内的氧化夹杂，从而最终减少合金铸件的缺陷，提高合金铸件的性能。同时，如果能够在浇注时实现合金的精确定量，就能提高材料的利用率，减少原材料的浪费，减少铸件成型后的二次加工，从而降低生产成本，提高生产效率。同时，在某些铸造方法中，如挤压铸造，浇注过程中由于浇注速度控制不当，非常容易出现金属熔体飞溅，造成充型的不稳定并造成安全隐患，同时也影响了设备的使用寿命，是影响铸件质量的重要因素之一，而要解决飞溅问题，则需要实现金属熔体浇注速度的精确控制，使金属熔体可以在可控条件下充型，但在实际生产中，熔体的摄取和浇注口要反复执行从保温容器摄取-模具或者压室浇注的过程，此过程中摄取和浇注口非常容易出现熔体冻结的现象，使浇注口面积出现变化，因而导致在基于理想状况的浇注参数发生偏移，同时浇注过程通常在高温密封的环境下进行，实时监控具有非常大的难度，因而实现一种浇注过程中对浇注速度的快捷、方便的实时测定方法具有重要的意义。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种真空调速浇注过程的多探针测速方法与装置。本专利技术完整的技术方案包括：一种真空调速浇注过程的多探针测速装置，所述的装置具有密封容器，所述密封容器用于在熔炼炉或保温炉处实现金属熔体摄取，并在模具或者压室处实现金属熔体的浇注，在所述的密封容器内部设有若干内部金属液面探针，所述内部金属液面探针用于实时监测容器内合金熔体液面的的高度，每个内部金属液面探针的下端部按照一定的高度差分布在密封容器内部，所述每个内部金属液面探针均与反馈信号接收装置电连接。所述多探针测速装置还包括用于实现金属熔体摄取和浇注的气动系统和控制系统。利用所述装置进行浇注过程实时测速的方法，其中测速是指能够在浇注过程中实时监测密封容器内合金熔体液面的下降速度，其特征在于，在浇注开始时，金属熔体液面高度高于所有探针，此时所有探针均位于液面以下并处于连通状态，此时按预设参数开始浇注，熔体液面下降，第一个探针与熔体分离，设此时密封容器内合金熔体液面的高度是h1，并开始计时，随着合金熔体液面继续下降，第二个探针与熔体分离，设此时密封容器内合金熔体液面的高度是h2，设此过程中两个金属液面探针高度差为Δh＝h1-h2，经过时间为Δt，根据如下公式计算此过程中熔体的实际浇注速度：式中，P1为密封容器内气体预设压强，ρ为合金熔体的密度，P0为大气压，g为重力加速度。v1r为密封容器内合金熔体液面的实际下降速度，v2r为合金熔体出口处的实际流速。当合金熔体液面继续下降，随后的各探针与熔体分离时，重复上述过程，得到每一阶段实际的浇注速度。上述计算由所述控制系统实时完成。本专利技术的优点是：本专利技术使用多个内部金属液面探针对密封容器内部的合金熔体液面高度进行监测，并通过计算得到合金熔体的浇注速度。判断浇注速度是否过快或者过慢，从而判断设备是否出现问题，在浇注过程中合金熔体是否会产生卷气或者氧化夹杂等问题，便于浇注过程中问题的发现和解决。附图说明图1为本专利技术的多探针测速装置结构示意图。图2为本专利技术的真空调速浇注过程的精确调速设备结构示意图。图3为本专利技术的抽真空装置和压缩气体填充装置气路控制系统示意图。图4为本专利技术的摄取合金熔体过程示意图。其中，1—机械装置；2—固定装置；3—气缸；4—真空调速定量浇注装置；5—反馈信号接收装置；6—控制系统；7—合金熔体；8—炉体；9—压室或者模具；31—活塞杆；32—连接杆；41—密封容器；42—内部金属液位检测装置；43—关闭塞；44—外部金属液面探针；45—抽真空装置；46—压缩气体填充装置；411—容器罐；412—容器罐底部开口；413—上盖；414—法兰盘；4131—通气孔；451—真空缓冲罐；452—气动球阀一；461—贮气罐；462—压力计一；463—减压阀；464—气动球阀二；465—数字式组合阀；466—压力计二。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。如图1所示，一种真空调速浇注过程的多探针测速装置，所述的装置具有密封容器，所述密封容器用于在熔炼炉或保温炉处实现金属熔体摄取，并在模具或者压室处实现金属熔体的浇注，在所述的密封容器内部设有若干内部金属液面探针，所述内部金属液面探针用于实时监测容器内合金熔体液面的的高度，每个内部金属液面探针的下端部按照一定的高度差分布在密封容器内部，所述每个内部金属液面探针均与反馈信号接收装置电连接。所述多探针测速装置还包括用于实现金属熔体摄取和浇注的气动系统和控制系统。利用所述装置进行浇注过程实时测速的方法，其中测速是指能够在浇注过程中实时监测密封容器内合金熔体液面的下降速度，其特征在于，在浇注开始时，金属熔体液面高度高于所有探针，此时所有探针均位于液面以下并处于连通状态，此时按预设参数开始浇注，熔体液面下降，第一个探针与熔体分离，设此时密封容器内合金熔体液面的高度是h1，并开始计时，随着合金熔体液面继续下降，第二个探针与熔体分离，设此时密封容器内合金熔体液面的高度是h2，设此过程中两个金属液面探针高度差为Δh＝h1-h2，经过时间为Δt，根据如下公式计算此过程中熔体的实际浇注速度：式中，P1为密封容器内气体预设压强，ρ为合金熔体的密度，P0为大气压，g为重力加速度。v1r为密封容器内合金熔体液面的实际下降速度，v2r为合金熔体出口处的实际流速。当合金熔体液面继续下降，随后的各探针与熔体分离时，重复上述过程，得到每一阶段实际的浇注速度。上述计算由所述控制系统实时完成。优选的，包含所述多探针测速装置的真空调速浇注过程的精确调速设备，所述的装置包括密封容器、浇注口开合装置、抽真空装置、压缩气体填充装置、液面下降速度测定装置、反馈信号接收装置和控制系统；所述密封容器用于储存金属熔体，并在熔炼炉或保温炉处实现金属熔体摄取，在模具或者压室处实现金属熔体的浇注；所述浇注口开合装置用以在金属熔体的摄取、转移、浇注过程中实现浇注口的开启或关闭；所述抽真空装置用以实现密封容器内的抽真空，用以实现金属熔体的摄取；所述压缩气体填充装置用以实现浇注过程中金属熔体的排出；所述液面下降速度测定装置用以测定浇注过程中密封容器内金属熔体的实际液面下降速度；所述反馈信号接收装置用于将金属熔体摄取和排出过程中，密封容器内金属熔体液面高度、密封容器进入熔炼炉或保温炉内熔体深度等数据反馈给控制系统；所述控制系统控制抽真空装置和浇注口开合装置的启动/停止、压缩气体填充装置进行气体填充的压力值。更优选的，所述的真空调速浇注过程的精确调速设备具体为：合金熔体真空调速定量浇注设备，包括机械装置1、固定装置2、气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空调速浇注过程的多探针测速装置，所述的装置具有密封容器，所述密封容器用于在熔炼炉或保温炉处实现金属熔体摄取，并在模具或者压室处实现金属熔体的浇注，在所述的密封容器内部设有若干内部金属液面探针，所述内部金属液面探针用于实时监测容器内合金熔体液面的的高度，每个内部金属液面探针的下端部按照一定的高度差分布在密封容器内部，所述每个内部金属液面探针均与反馈信号接收装置电连接。

【技术特征摘要】
1.一种真空调速浇注过程的多探针测速装置，所述的装置具有密封容器，所述密封容器用于在熔炼炉或保温炉处实现金属熔体摄取，并在模具或者压室处实现金属熔体的浇注，在所述的密封容器内部设有若干内部金属液面探针，所述内部金属液面探针用于实时监测容器内合金熔体液面的的高度，每个内部金属液面探针的下端部按照一定的高度差分布在密封容器内部，所述每个内部金属液面探针均与反馈信号接收装置电连接。2.权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多探针测速装置还包括用于实现金属熔体摄取和浇注的气动系统和控制系统。3.利用权利要求1-2任一项所述装置进行浇注过程实时测速的方法，其中测速是指能够在浇注过程中实时监测密封容器内合金熔体液面的下降速度，其特征在于，在浇注开始时，金属熔体液面高度高于所有探针，此时所有探针均位于液面以下并处于连通状态，此时按预设参数开始浇注，熔体液面下降，第一个探针与熔体分离，设此时密封容器内合金熔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张花蕊，马震，张虎，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11