炉前快速铁水分析仪的制作方法
【专利说明】
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及检测领域，特别是应用在铸铁成分分析的技术领域。
[0003]【【背景技术】】
[0004]在铸造生产过程中对合金的熔体现场进行化学成分的快速准确的测定，是工业质量控制的重要环节，而铸件成分含量又关乎着铸件的工艺指标，这是企业开拓市场的生命线。
[0005]然而市场上众多的热分析仪判断能力弱，反应时间长，也存在着很多需要改善的地方，特别是控制算法需要大大改善，本实用可以高速解析复杂的冷却曲线、选择最好的的停滞点、对各停滞点读取精度有本质的飞跃，一个程序中可登陆多个检量线，并进行相互切换，根据对多个目标材质设定熔炼顺序，并分别设置成分参数。
[0006]【【实用新型内容】】
[0007]本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出炉前快速铁水分析仪，可以高速解析复杂的冷却曲线，选择最好的的停滞点并对各停滞点读取精度有本质的飞跃，一个程序中可登陆多个检量线，并进行相互切换，可以对多个目标材质设定熔炼顺序并分别设置成分参数，响应时间短，精度高，稳定性好，结构简单，功能完善，适合大中小铸造企业对铁水成分分析时使用。
[0008]为实现上述目的，本实用新型提出了炉前快速铁水分析仪，包括打印机用的接口、增加显示器的接口、网线插头、K型头、电源开关、电源接口、USB接口、显示器、专用键盘、提手、外接电源线、温度补偿导线、铸铁成份热分析仪本体、样杯插座、传感器、调理电路、采样保持器、A/D转换模块、信号输入米集模块、电源模块、键盘、微型处理器、显不模块、打印机，所述打印机用的接口、增加显示器的接口、网线插头、K型头、电源开关、电源接口和USB接口均安装在铸铁成份热分析仪本体的左侧面，所述键盘、显示模块、打印机分别和微型处理器电性相连，所述键盘和显示模块安装在铸铁成份热分析仪本体正表面。
[0009]作为优选，所述信号输入采集模块是传感器、调理电路、采样保持器和A/D转换模块，所述传感器、调理电路、采样保持器和A/D转换模块电性相连。
[0010]作为优选，所述外接电源线、温度补偿导线、铸铁成份热分析仪本体和样杯插座电性相连。
[0011]作为优选，所述显示模块是LED显示屏幕。
[0012]本实用新型的有益效果:可以高速解析复杂的冷却曲线、选择最好的的停滞点、对各停滞点读取精度有本质的飞跃，一个程序中可登陆多个检量线，并进行相互切换，根据对多个目标材质设定熔炼顺序，并分别设置成分参数，响应时间短，精度高，稳定性好，结构简单，功能完善，适合大中小铸造企业对铁水成分分析时使用。
[0013]本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
[0014]【【附图说明】】
[0015]图1是本实用新型炉前快速铁水分析仪的原理示意图；
[0016]图2是本实用新型炉前快速铁水分析仪的左视图；
[0017]图3是本实用新型炉前快速铁水分析仪的主视图；
[0018]图4是本实用新型炉前快速铁水分析仪的外部连线图。
[0019]图中:1-打印机用的接口、2-增加显示器的接口、3-网线插头、4-K型头、5-电源开关、6-电源接口、7-USB接口、8-显示器、9-专用键盘、10-提手、11-外接电源线、12-温度补偿导线、13-铸铁成份热分析仪本体、14-样杯插座、15-传感器、16-调理电路、17-采样保持器、18-A/D转换模块、19-信号输入采集模块、20-电源模块、21-键盘、22-微型处理器、23-显示模块、24-打印机。
[0020]【【具体实施方式】】
[0021]参阅图1、图2、图3、图4，本实用新型，包括打印机用的接口 1、增加显示器的接口
2、网线插头3、K型头4、电源开关5、电源接口6、USB接口 7、显示器8、专用键盘9、提手10、外接电源线11、温度补偿导线12、铸铁成份热分析仪本体13、样杯插座14、传感器15、调理电路16、采样保持器17、A/D转换模块18、信号输入采集模块19、电源模块20、键盘21、微型处理器22、显示模块23、打印机24，所述打印机用的接口 1、增加显示器的接口 2、网线插头
3、K型头4、电源开关5、电源接口6和USB接口 7均安装在铸铁成份热分析仪本体13的左侧面，所述键盘21、显示模块23、打印机24分别和微型处理器22电性相连，所述键盘21和显示模块23安装在铸铁成份热分析仪本体13正表面，所述信号输入采集模块19是传感器15、调理电路16、采样保持器17和A/D转换模块18，所述传感器15、调理电路16、采样保持器17和A/D转换模块18电性相连，所述外接电源线11、温度补偿导线12、铸铁成份热分析仪本体13和样杯插座14电性相连，所述显示模块23是LED显示屏幕。
[0022]本实用新型工作过程:
[0023]本实用新型炉前快速铁水分析仪在工作过程中，在对铸铁成分进行检测时，将铁水质量进行热分析时取铁水浇入样杯，在样杯特定的散热条件下，热分析仪首先记录下样杯内铁水的凝固温度曲线，通过对凝固温度曲线的解析，找出铁水凝固过程的各种相变特征参数，将相变特征参数值带入与凝固组织建立的数学模型后，即可以计算出决定铁水凝固组织的重要控制参数。以白口化铁水的凝固为例说明凝固温度曲线与相图的对应关系:取原铁水浇入加有强制白口化成分的样杯，热分析仪记录了样杯内白口化铁水的凝固温度曲线。凝固温度曲线的第一个平台是铁水降温到液相线时，生成的固体相释放结晶潜热，维持样杯散热产生的恒温平台，我们将这个平台温度称做初晶温度(TL)。随后铁水进行的是选择结晶过程，选择结晶中释放的结晶潜热不足以维持样杯的散热，温度曲线呈缓慢下降的趋势。选择结晶剩余的铁水到达共晶成份时，开始共晶凝固。剩余铁水在共晶凝固中释放出大量的结晶潜热，直至全部铁水完全凝固，维持了一个更长的的恒温平台。我们称这个温度平台为共晶温度(TE)。我们通过测量铁水的凝固温度曲线，就可以捕捉到相变温度特征值，将相变温度值与铁水中的活性成份含量或特定的凝固组织建立起数学关系，即可计算出与相变温度对应的活性成份含量或特定的凝固组织。
[0024]活性碳当量是个非常重要的参数，它决定着铁水以怎样的组织形式开始凝固。热分析能够测量出铁水的活性碳当量(铁水中所有石墨化、反石墨化成分和碳的综合作用结果，区别于CE=C+Si/3的计算碳当量)。
[0025]如果CE过低的话，初晶温度随之升高。初晶温度高导致铁水的过热温度减小，铁水的流动性降低，发生冷隔缺陷的风险度增大。初晶温度越高，凝固冷却的速度越大，产生白口缺陷的风险度越大。CE过低还导致初生奥氏体过多，缩孔的风险度增大，使灰铁的抗拉强度过高，球铁和蠕铁的石墨过少等结果。
[0026]如果CE过高的话，会导致初生奥氏体过少、石墨过多，灰铁的抗拉强度降低的结果。当CE高于共晶成份时，凝固从石墨化漂浮开始，铁水的流动性降低，也会导致冷隔缺陷的发生。石墨化漂浮会导致共晶凝固时的碳含量减少，石墨化膨胀少，所以过共晶铁水的缩松风险性较大。
[0027]基于这样的控制逻辑，通过输入采集模块19将采集到的信息传送到微型处理器22，微型处理器22将对应信息传送到显示模块23和打印机24，通过键盘21可以改变微型处理器的参数设置和工作状态，显示模块23可以表示以下内容:日期、时间、初晶温度、共晶温度、CE值、C%、Si%等数据，用图像显示CE的冷却曲线。可以通过键盘23设置多个检量线，并进行相互切换，根据对多个目标材质设定熔炼顺序，并分别设置成分参数，响应时间短，精度高，稳定性好，结构简单，功能完善。
[0028]上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.炉前快速铁水分析仪，其特征在于:包括打印机用的接口(I)、增加显示器的接口(2)、网线插头(3)、K型头(4)、电源开关(5)、电源接口(6)、USB接口(7)、显示器(8)、专用键盘(9)、提手(10)、外接电源线(11)、温度补偿导线(12)、铸铁成份热分析仪本体(13)、样杯插座(14)、传感器(15)、调理电路(16)、米样保持器(17)、A/D转换模块(18)、信号输入采集模块(19 )、电源模块(20 )、键盘(21)、微型处理器(22 )、显示模块(23 )、打印机(24)，所述打印机用的接口(I)、增加显示器的接口(2)、网线插头(3)、K型头(4)、电源开关(5)、电源接口(6)和USB接口(7)均安装在铸铁成份热分析仪本体(13)的左侧面，所述键盘(21)、显示模块(23)、打印机(24)分别和微型处理器(22)电性相连，所述键盘(21)和显示模块(23)安装在铸铁成份热分析仪本体(13)正表面。2.如权利要求1所述的炉前快速铁水分析仪，其特征在于:所述信号输入采集模块(19)是传感器(15)、调理电路(16)、采样保持器(17)和A/D转换模块(18)，所述传感器(15 )、调理电路(16 )、采样保持器(17 )和A/D转换模块(18 )电性相连。3.如权利要求1所述的炉前快速铁水分析仪，其特征在于:所述外接电源线(11)、温度补偿导线(12)、铸铁成份热分析仪本体(13)和样杯插座(14)电性相连。4.如权利要求1所述的炉前快速铁水分析仪，其特征在于:所述显示模块(23)是LED显示屏幕。
【专利摘要】本实用新型提出了炉前快速铁水分析仪，包括打印机用的接口、增加显示器的接口、网线插头、K型头、电源开关、电源接口、USB接口、显示器、专用键盘、提手、外接电源线、温度补偿导线、铸铁成份热分析仪本体、样杯插座、传感器、调理电路、采样保持器、A/D转换模块、信号输入采集模块、电源模块、键盘、微型处理器、显示模块、打印机。本实用新型提出炉前快速铁水分析仪，可高速解析复杂的冷却曲线，选择最好的停滞点并对各停滞点读取精度有本质的飞跃，可登陆多个检量线并进行相互切换，可以对多个目标材质设定熔炼顺序并分别设置成分参数，响应时间短，精度高，稳定性好，结构简单，功能完善，适合大中小铸造企业对铁水成分分析时使用。
【IPC分类】G01N25/06
【公开号】CN204882422
【申请号】CN201520656097
【发明人】丛伟
【申请人】伟滕检测设备（大连）有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月27日