专利名称：一种合金金属自由线收缩特性测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量领域，更具体而言，涉及一种合金金属自由线收缩特性测定
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背景技术液态合金金属在浇入砂型或金属型的腔内后，会逐渐冷却凝固，在这个过程中会发生线收缩，这使得形成的铸件产生许多缺陷，如缩孔、缩松、热裂、应力集中、形状改变和尺寸不合格等，这些缺陷的产生除了与铸造工艺等外因有关外，其内在因素主要是合金的收缩特性，合金的线收缩特性越大，产生热裂、应力集中、变形及冷裂等缺陷的趋势就越严重。因此需要测量合金在凝固冷却过程中的线收缩特性，以便于采取正确的工艺措施，防止缺陷产生
实用新型内容
本实用新型提供了一种合金金属自由线收缩特性测定装置，其包括热电偶，高度调节旋钮，热电偶支架，U形铁块，矩形铁板，矩形橡胶圈，中空的矩形铁框，箱体，电感位移计，导线，电源，八通道记录仪，底座，方形支架，位移传感器，可活动铁芯，连接杆，中心有圆孔的方形铁块，螺纹接头，长条形铁块，其中热电偶通过高度调节旋钮安装在热电偶支架上，U形铁块4的两端和两个长条形铁块对接并放置在矩形铁板的上面，方形铁块的长度和两长条形铁块的内端距离相等并且靠近其端部被夹持在两者之间，由此围成一个槽，矩形铁板的下方是矩形橡胶圈，与矩形橡胶圈接触的是中空的矩形铁框，中空的矩形铁框的底端密封在箱体上，顶端通过矩形橡胶圈和矩形铁板密封，在箱体的内部放置有电感位移计，其输出端通过导线与八通道记录仪的一个输入端连接，底座安装在箱体上，在底座上安装有方形支架，位移传感器固定在方形支架上，该位移传感器包括可活动铁芯，该铁芯与连接杆相连接，连接杆的一端有一个内螺纹孔，螺纹接头旋入该内螺纹孔内，螺纹接头的直径小于连接杆的直径3-4mm，方形铁块的中心圆孔直径与连接杆的直径相同，旋有螺纹接头的连接杆一端从方形铁块伸出2-3mm，热电偶的一端通过导线与八通道记录仪的另一个输入端连接，电源给八通道记录仪供电。还包括安装在箱体的底部的四个滚轮。其中在底座和方形支架支架安装有方形铁制滑板，方形铁制滑板的一端有螺纹孔，手动摇臂的螺杆通过螺纹孔被旋入方形铁制滑板的内部。其中在密封腔的下部的箱体的上端面有一个进水孔和一个出水孔，进水孔和出水孔通过箱体内部的管路分别与箱体的侧面的进水口和出水口相连通。其中合金金属是铝合金金属，箱体采用任何坚固耐热材料制成，方形铁块的厚度为 IOmm0本发明提供的合金金属自由线收缩特性测定装置的优点是结构简单、操作方便、经济实用、可测量合金材料的范围广，适用于测定合金金属的自由线收缩特性，特别是适用于测定铝合金自由线收缩特性随温度变化的关系曲线。
图1是本发明的测定装置的结构剖视图；图2本发明的测定装置的俯视图。
具体实施方式
在图1中1为热电偶；2为高度调节旋钮；3为热电偶支架；4为U形铁块；5为矩形铁板；6为矩形橡胶圈；7为中空的矩形铁框；8为箱体；9为滚轮；10为电感位移计；11为信号输出接头；12为导线；13为电源；14为八通道记录仪；15为导线接头；16为手动摇臂； 17为方形铁制滑板；18为底座；19为方形支架；20为位移传感器；21为可活动铁芯；22为连接杆；23为中心有孔的方形铁块为螺纹接头；25为长条形铁块。图1是本实用新型的测定装置的结构剖视图，图2是本实用新型的测定装置的俯视图。如图1和2所示，热电偶1通过高度调节旋钮2安装在热电偶支架3上，高度调节旋钮2可调节热电偶1的高度，U形铁块4的两端和两个长条形铁块25对接并放置在矩形铁板5的上面，形成一个槽，如图2所示。矩形铁板5的下方是一个矩形橡胶圈6，与矩形橡胶圈6接触的是中空的矩形铁框7，中空的矩形铁框7的底端密封在箱体8上，另一端通过矩形橡胶圈6和矩形铁板5密封，矩形的中空铁框7和矩形橡胶圈6尺寸相同，矩形铁板5 的尺寸要比中空的矩形铁框7和矩形橡胶圈6的长和宽分别多出10mm。在这个密封的腔的下部的箱体8的上端面加工有一个进水孔和一个出水孔，这两个水孔通过箱体8内部的管路与箱体8的侧面的进水口和出水口相连通。接通进水口和出水口后，这个密封的腔体内会充满循环流动的冷却水，以实现对熔点较高的合金金属液的冷却。当测量低熔点的合金金属液自由线收缩时，可以不灌入冷却循环水。而是直接通过矩形铁板5等进行自然散热冷却。箱体8的另一侧安装有一个信号输出接头11，在箱体8的内部放置有电感位移计 10，其输出端与信号接头11相连接，以便于外接八通道记录仪14。当然，本领域的技术人员都知道，信号输出接头11是可选择的，即没有该信号输出接头11也不影响本技术方案的实现。箱体8的底部还安装有四个滚轮9，以便于该测定装置自由移动。箱体8可以采用任何坚固耐热材料形成。底座18和两个导线接头15分别安装在箱体8的顶面上。两个导线接头的作用是便于布置导线的走向，而不会使得导线布局凌乱。当然，本领域的技术人员都知道，两个导线接头15是可选择的，即没有该导线接头15也不影响本技术方案的实现。底座18的上面依次安装方形铁制滑板17和方形支架19，方形铁制滑板17的一端有螺纹孔， 手动摇臂16的螺杆通过螺纹孔被旋入方形铁制滑板17的内部。一个位移传感器20固定在方形支架19上。方形支架19起到增加位移传感器20高度的作用，同时使位移传感器20 与槽在一个平面上，便于连接杆22与方形铁块23的安放。该位移传感器20包括可活动铁芯21，该铁芯与连接杆22相连接。连接杆22的一端有一个内螺纹孔，螺纹接头M旋入该内螺纹孔内，螺纹接头M的直径小于连接杆的直径3-4mm。方形铁块23的长度和两长条形铁块25的内端距离相等并且被夹持在两个长条形铁块25的之间并且靠近其端部，方形铁块23的中心圆孔直径与连接杆22的直径相同，经加工形成过盈配合，这样起到了对槽开口处的挡封作用。方形铁块23通常有IOmm厚。旋有螺纹接头M的连接杆22—端从方形铁块伸出2-3mm。通过转动手动摇臂16可以带动方形铁制滑板17相对于底座18前后移动。 方形铁制滑板17的移动会通过位移传感器20带动连接杆22和方形铁块23在槽内前后移动，实现对在槽内浇入合金金属液试样的长度的控制。在箱体8的外部放置有一台八通道记录仪14和电源13，电源13给八通道记录仪14供电。导线12将八通道记录仪14的一个输入端与电感位移计10的输出端连接，将八通道记录仪14的另一个输入端与热电偶1连接。另外，导线12将位移传感器20的可活动铁芯21的一端与电感位移计10的输入端连接。为了使导线布局整齐、不凌乱，导线可以经由信号输出接头11和导线接头15来进行连接，如图1所示。八通道记录仪14记录来自热电偶的电信号和来自电感位移计10的电信号。下面将说明本实用新型的合金金属自由线收缩特性测定装置的工作过程首先将液态合金金属液浇入由U形铁块4、两个长条形铁块25和方形铁块23围成的槽内，热电偶1 对槽内合金金属液的温度进行测量，将温度变化转化为电信号输送到八通道记录仪14内。 槽内的合金金属液与螺纹接头M接触，合金金属液凝固后会与螺纹接头M形成螺纹连接， 这样合金金属液的收缩变化会通过螺纹接头M传递到位移传感器20，位移传感器20再通过电感位移计10将电信号传递到八通道记录仪14。具体细节如下液态合金金属凝固冷却收缩时，通过与螺纹接头M形成的螺纹连接带动连接杆22移动，从而间接地带动位移传感器20内部的可活动铁芯21移动，使位移传感器20产生电势变化，通过导线12传输到电感位移计10，经整流、放大后输入到八通道记录仪14。同样，热电偶1测量金属液温度的变化并将其转变为电信号，通过导线12传递到八通道记录仪14，从而测出合金金属液在冷却凝固过程中其自由线收缩特性与其温度变化之间数据关系，可以获得数据曲线。本实用新型的合金金属可以是铝合金等。本发明提供的合金金属自由线收缩特性测定装置的优点是结构简单、操作方便、 经济实用、可测量合金材料的范围广，适用于测定合金金属的自由线收缩特性，特别是适用于测定铝合金自由线收缩特性随温度变化的关系曲线。
权利要求1.一种合金金属自由线收缩特性测定装置，其包括热电偶，高度调节旋钮，热电偶支架，U形铁块，矩形铁板，矩形橡胶圈，中空的矩形铁框，箱体，电感位移计，导线，电源，八通道记录仪，底座，方形支架，位移传感器，可活动铁芯，连接杆，中心有圆孔的方形铁块，螺纹接头，长条形铁块，其中热电偶通过高度调节旋钮安装在热电偶支架上，U形铁块的两端和两个长条形铁块对接并放置在矩形铁板的上面，方形铁块的长度和两长条形铁块的内端距离相等并且靠近其端部被夹持在两者之间，由此围成一个槽，矩形铁板的下方是矩形橡胶圈，与矩形橡胶圈接触的是中空的矩形铁框，中空的矩形铁框的底端密封在箱体上，顶端通过矩形橡胶圈和矩形铁板密封，在箱体的内部放置有电感位移计，其输出端通过导线与八通道记录仪的一个输入端连接，底座安装在箱体上，在底座上安装有方形支架，位移传感器固定在方形支架上，该位移传感器包括可活动铁芯，该铁芯与连接杆相连接，连接杆的一端有一个内螺纹孔，螺纹接头旋入该内螺纹孔内，螺纹接头的直径小于连接杆的直径3-4mm，方形铁块的中心圆孔直径与连接杆的直径相同，旋有螺纹接头的连接杆的一端从方形铁块伸出2-3mm，热电偶的一端通过导线与八通道记录仪的另一个输入端连接，电源给八通道记录仪供电。
2.根据权利要求1的合金金属自由线收缩特性测定装置，其还包括安装在箱体的底部的四个滚轮，用于使该测定装置可自由移动。
3.根据权利要求1的合金金属自由线收缩特性测定装置，其中在底座和方形支架支架安装有方形铁制滑板，方形铁制滑板的一端有螺纹孔，手动摇臂的螺杆通过螺纹孔被旋入方形铁制滑板的内部。
4.根据权利要求1的合金金属自由线收缩特性测定装置，其中在密封腔的下部的箱体的上端面有一个进水孔和一个出水孔，进水孔和出水孔通过箱体内部的管路分别与箱体的侧面的进水口和出水口相连通。
5.根据权利要求1的合金金属自由线收缩特性测定装置，其中合金金属是铝合金金属。
6.根据权利要求1的合金金属自由线收缩特性测定装置，其中方形铁块的厚度为IOmm0
专利摘要本实用新型涉及一种合金金属自由线收缩特性测定装置，其包括热电偶，高度调节旋钮，热电偶支架，U形铁块，矩形铁板，矩形橡胶圈，中空的矩形铁框，箱体，电感位移计，导线，电源，八通道记录仪，手动摇臂，底座，方形支架，位移传感器，可活动铁芯，连接杆，中心有孔的方形铁块，螺纹接头，长条形铁块，热电偶测量金属液温度的变化并将其转变为电信号并通过导线传递到八通道记录仪，电感位移计接收来自可活动铁芯的电势信号并经整流、放大后输入到八通道记录仪。其优点是结构简单、操作方便、经济实用、可测量合金材料的范围广，适用于测定合金金属的自由线收缩特性，特别是适用于测定铝合金自由线收缩特性随温度变化的关系曲线。
文档编号G01N25/16GK202330323SQ20112041651
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者历长云, 王有超, 王海燕, 米国发, 胡玉昆 申请人:河南理工大学