基于压力法的测量型砂发气速度和发气量的装置的制作方法

本实用新型属于铸造检测领域，具体涉及一种基于压力法的测量型砂发气速度和发气量的装置。

背景技术：

发气性是反应型砂性能的重要指标之一，一般用发气量和发气速度衡量。如果型砂发出气体形成的剩余压力超过来自金属液方面的阻力，气体便有可能侵入金属液中，产生气孔。发气量越大、发气速度越快的型砂，越容易造成侵入性气孔，严重的造成整个铸件报废。目前，已经研究出了一些发气性检测仪器，但它们本身都或多或少地存在诸多问题：有的测试过程繁琐；有的测量结果的准确性较差；有的只能测量发气量，而不能对发气速度进行全程动态检测。

技术实现要素：

本实用新型为了解决传统型砂发气性检测仪器测量结果的准确性较低、只能测量发气量而不能实时测量发气速度、测试过程繁琐等问题，提出了一种基于压力法的测量型砂发气速度和发气量的装置。

基于压力法的测量型砂发气速度和发气量的装置，它包括型砂分解单元和计算机测控单元两部分，所述的型砂分解单元包括管式炉、工作管、试样舟、端盖、加热体、温度传感器、型砂试样、转换接头、电子天平，所述的计算机测控单元包括导气管、压力传感器、压力信号调理模块、A/D转换模块、ARM处理中心、液晶显示模块、通信模块、炉温测控模块。

所述的型砂试样放在所述的试样舟上，所述的试样舟放在所述的工作管的内部，所述的工作管水平安装在所述的管式炉的内部，所述的工作管的大端用所述的端盖密封，所述的工作管的小端通过所述的转换接头与所述的导气管的气体导入端机械连接，所述的导气管的气体导出端与所述的压力传感器的气体导入端机械连接，所述的加热体和所述的温度传感器安装在所述的管式炉内。

所述的压力传感器的压力信号输出端与所述的压力信号调理模块的压力信号输入端电连接，所述的压力信号调理模块的压力调理信号输出端与所述的A/D转换模块的压力调理信号输入端电连接，所述的A/D转换模块的A/D转换结果输出端与所述的ARM处理中心的A/D转换结果输入端电连接，所述的ARM处理中心的显示信号输出端与所述的液晶显示模块的显示信号输入端电连接，所述的ARM处理中心的通信端口与所述的通信模块的通信端口电连接，所述的通信模块的控制信号输出端与所述的炉温测控模块的控制信号输入端电连接，所述的炉温测控模块的控制信号输出端与所述的加热体的控制信号输入端电连接，所述的温度传感器的温度信号输出端与所述的炉温测控模块的温度信号输入端电连接，所述的炉温测控模块的温度信号输出端与所述的通信模块的温度信号输入端电连接，所述的电子天平的重量信号输出端与所述的通信模块的重量信号输入端电连接。

所述的试样舟使用前必需经过1000℃/30min的灼烧，所述的型砂试样在测量前必需经过（105±5℃）/2h的烘干。

优选的：压力传感器的精度要高于0.2%。

优选的：温度传感器采用S型热电偶。

优选的：电子天平的精度至少为0.01g。

优选的：试样舟可采用不锈钢舟或瓷舟。

优选的：工作管可采用石英玻璃管或陶瓷管。

有益效果：

（1）本实用新型基于压力法，通过压力传感器实时监测型砂试样发出气体的压力，并由ARM处理中心实时计算发气速度，不但能测量发气量，而且能测量发气速度。

（2）省去了传统测试装置的恒温室，使得测试装置结构简单，由于在测试前烘干型砂试样，克服了由于恒温室的温度不稳定而使得测试结果准确性低的问题，同时防止了冷凝水对测试结果的影响。

（3）测试过程简单。

附图说明

图1为本实用新型所述的基于压力法的测量型砂发气速度和发气量的装置构成示意图。

具体实施方式

下面根据附图1详细阐述本实用新型优选的实施方式。

具体实施方式：参见附图1，基于压力法的测量型砂发气速度和发气量的装置，它包括型砂分解单元和计算机测控单元两部分，所述的型砂分解单元包括管式炉1、工作管2、试样舟3、端盖4、加热体5、温度传感器6、型砂试样7、转换接头8、电子天平9，所述的计算机测控单元包括导气管10、压力传感器11、压力信号调理模块12、A/D转换模块13、ARM处理中心14、液晶显示模块15、通信模块16、炉温测控模块17。

所述的型砂试样7放在所述的试样舟3上，所述的试样舟3放在所述的工作管2的内部，所述的工作管2水平安装在所述的管式炉1的内部，所述的工作管2的大端用所述的端盖4密封，所述的工作管2的小端通过所述的转换接头8与所述的导气管10的气体导入端机械连接，所述的导气管10的气体导出端与所述的压力传感器11的气体导入端机械连接，所述的加热体5和所述的温度传感器6安装在所述的管式炉1内。

所述的压力传感器11的压力信号输出端与所述的压力信号调理模块12的压力信号输入端电连接，所述的压力信号调理模块12的压力调理信号输出端与所述的A/D转换模块13的压力调理信号输入端电连接，所述的A/D转换模块13的A/D转换结果输出端与所述的ARM处理中心14的A/D转换结果输入端电连接，所述的ARM处理中心14的显示信号输出端与所述的液晶显示模块15的显示信号输入端电连接，所述的ARM处理中心14的通信端口与所述的通信模块16的通信端口电连接，所述的通信模块16的控制信号输出端与所述的炉温测控模块17的控制信号输入端电连接，所述的炉温测控模块17的控制信号输出端与所述的加热体5的控制信号输入端电连接，所述的温度传感器6的温度信号输出端与所述的炉温测控模块17的温度信号输入端电连接，所述的炉温测控模块17的温度信号输出端与所述的通信模块16的温度信号输入端电连接，所述的电子天平9的重量信号输出端与所述的通信模块16的重量信号输入端电连接。

所述的试样舟3使用前必需经过1000℃/30min的灼烧，所述的型砂试样7在测量前必需经过（105±5℃）/2h的烘干。

所述的压力传感器11的精度要高于0.2%，所述的温度传感器6采用S型热电偶，所述的电子天平9的精度至少为0.01g。

所述的试样舟3可采用不锈钢舟或瓷舟，所述的工作管2可采用石英玻璃管或陶瓷管。

工作过程如下：

由ARM处理中心14程序指定管式炉预定温度，并经通信模块16送至炉温测控模块17，在炉温测控模块17、加热体5、温度传感器6的控制下，将管式炉1升温到预定温度；将试样舟3经过1000℃/30min的灼烧并冷却到室温，型砂试样7经过（105±5℃）/2h的烘干后冷却到室温；通过电子天平9将称取1.00g的型砂试样7并放在试样舟3上，型砂试样7的重量通过通信模块16自动送至ARM处理中心14；将盛有型砂试样7的试样舟3从工作管2的大端放入工作管2的中心部位后，立即用端盖4将工作管2的大端封闭；此后，型砂试样7在工作管2中分解，放出气体，并通过导气管10导入到压力传感器11中；压力传感器11将其转换为压力电信号，经压力信号调理模块12调理后，送至A/D转换模块13进行A/D转换，转后的结果送至ARM处理中心14，ARM处理中心14自动求得实时发气量，并计算发气速度；炉温由温度传感器6实时监测，并送至炉温测控模块17，并经通信模块16送至ARM处理中心14；ARM处理中心14自动将获得的发气速度、炉温、试样重量显示在液晶显示模块15上；当测试终了时，ARM处理中心14自动计算总发气量，并显示在液晶显示模块15上。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。