一种离心机缸套模具的在线温度测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种温度测量装置，尤其涉及一种离心机缸套模具的在线温度测量装置。

背景技术：

在缸套铸造中，缸套模具温度是关键工艺参数，为控制系统提供准确测量值直接影响到的缸套产品质量。离心浇铸过程中，铁水浇铸在旋转的离心机模具内部，铁水温度1480℃左右，特别是制造缸套用于船用发动机时，缸套毛坯成型过程中的抗拉强度、金相组织及石墨形态等要求高，温度控制是保证上述产品指标的关键参数，为满足产品的质量，首先需要对缸套模具温度实时的准确测量。

而现有测试手段中普遍采用的双色红外线非接触式测温，仅适用于静态物体或者工况环境比较稳定的物体，缸套制造在离心浇铸过程中，因模具高速旋转，模具反射率、表面光洁度随时间变化而变化，加上铁水冷却时候产生的水雾的干扰，双色红外线非接触式测温，无法准确测得模具实际温度。

由于高温红外线测量波长比较短，低温红外线波长比较长，采用红外测温时，无法仅使用一种红外线测量装置进行全过程连续的模具温度监控。

基于上述存在的问题，寻找一种实时、准确监控离心机缸套模具温度装置十分必要。

授权公告号为：CN207066601U的专利公开了一种红外测温装置，仅适用于静态物体或者工况环境比较稳定的物体，无法对高速旋转缸套模具温度准确测量，也无法测量浇注前模具的实时温度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种离心机缸套模具的在线温度测量装置，解决了现有技术中的红外测温不准确进而影响缸套产品质量的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括离心机法兰盘、离心机轴承座和离心机主轴，所述离心机轴承座套装于离心机主轴上，且离心机主轴的端部安装有离心机法兰盘，所述离心机法兰盘上通过螺钉安装有缸套模具，其特征在于，它还包括至少一个贴片热电偶，信号滑环，所述贴片热电偶安装于缸套模具外表面，所述信号滑环套装于离心机的主轴承座上，用于接收并传输贴片热电偶的模拟信号，所述信号滑环和贴片热电偶通过绝缘导线连接，所述信号滑环的转子端与所述贴片热电偶连接，定子端为信号输出。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步地，所述贴片热电偶为3片，且贴片热电偶沿缸套模具的轴线方向均匀间隔分布，采用本步的有益效果是可更精确的测量缸套模具温度，提高控制精度。

进一步地，所述贴片热电偶与模具外表面通过导热硅胶层连接，采用本步的有益效果是便于贴片热电偶拆卸，进而便于模具更换。

进一步地，所述信号滑环为光纤信号滑环，采用本步的有益效果是提高信号的稳定性和可靠度。

进一步地，测温装置还包括RTC模拟量A/D转换器，所述RTC模拟量A/D转换器与所述滑环定子端相连接，采用本步的有益效果是RTC模拟量A/D转换器可将模拟量信号转换为数字量信号，提高信号的抗干扰能力同时便于将信号接入只接收数字量信号的控制系统中。

进一步地，所述绝缘导线抗干扰高温金属屏蔽线，采用本步的有益效果是可以在工况复杂的生产中获得更加稳定的信号，保证产品质量。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种离心机缸套模具的在线温度测量装置，解决了现有技术中的非接触式测温易受环境及工况干扰、测温不准确进而影响缸套产品质量的技术问题。本实用新型中使用贴片热电偶，可不受缸套模具高速旋转的影响，可克服缸套模具反射、表面光洁度变化以及铁水冷却时产生水雾的影响，进而准确测温，其中信号滑环可在连续旋转设备中实现信号传输旋转连通，本实用新型可为缸套生产提供可靠精确定位温度参数，为缸套的质量提供可靠保证。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例所述的一种离心机缸套模具的在线温度测量装置主视图；

图2是信号滑环结构示意图；

附图标记：

1-离心机主轴；2-离心机轴承座；3-信号滑环；4-绝缘导线；5-贴片热电偶；6-贴片热电偶；7-贴片热电偶；8-缸套模具；9-离心机法兰盘；10-RTC模拟量A/D转换器；11-导热硅胶层；301-信号滑环定子端；302-信号滑环转子端。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“安装于”或“设置于”另一元件，它可以直接连接在另一个元件或者间接连接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”“接入”“相连”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者间接连接到另一个元件。

实施例

本实用新型提供的在线测温装置和离心机配套使用。

如图1所示，离心机轴承座2套装于离心机主轴上1，离心机主轴1的端部安装有离心机法兰盘9，所述离心机法兰盘9上通过螺钉安装有缸套模具8，离心机轴承座2底部固定安装在离心机机座上，缸套模具8通过螺钉安装于离心机法兰盘9上，信号滑环3和贴片热电偶5、6、7通过绝缘导线4连接，信号滑环转子端与贴片热电偶5、6、7连接，信号滑环定子端与RTC模拟量A/D转换器10连接。

本实用新型提供的在线测温装置与现有技术相比，能够克服生产过程中设备高速旋转、反射、表面光泽度及水雾的影响，进而准确测量缸套模具温度，解决了高速旋转模具测温现有技术中红外连续测温不准确、易受工艺状况干扰的技术问题。

本实用新型提供的在线测温装置选用的K型贴片热电偶,型号为K81510,具有耐高温、耐腐蚀的的特性，可长时间工作在0℃～1300℃，使用寿命长。

本实用新型提供的在线测温装置选用的贴片热电偶优选为3片，如图1所示贴片电阻5、6、7延模具轴线方向自模具外表面一端至另一端等间距排布，这样安排可更精确的测量缸套模具温度，提供模具不同位置温度参与监控控制，提高控制精度，当然贴片热电偶也可以选用一片、两片或多片，具体根据生产工艺情况而定，热电偶固定于模具表面的外表面，可保持模具内表面的完整性，不影响缸套的成型。

本实用新型所述贴片热电偶与模具表面采用通过导热硅胶层11连接。导热硅胶选用耐腐蚀、耐高温、导热系数佳的产品，以适应现场高温工况，一方面提高设备实用寿命，另一方面也便于贴片热电偶的安装和拆卸，进而便于缸套模具的更换。

本实用新型所述信号滑环3优选光纤信号滑环，型号为：FO06850FCPC，离心机属于高速旋转设备，选用光纤信号滑环，传输速度快，抗干扰能力强，进而可提高信号的稳定性和可靠性。

本实用新型还包括RTC模拟量A/D转换器，所述RTC模拟量A/D转换器与所述滑环定子端相连。采用RTC模拟量A/D转换器可提高信号的抗干扰能力同时便于将信号接入只接收数字量信号的控制系统中；当然，也可以直接将信号滑环输出的信号接入可接收模拟量信号的控制器，例如带模拟量模块的PLC,或DCS等的模拟量卡。其中A/D转换器10优选12位模数转换集成电路，A/D转换器可直接与PLC相连，将转换的数字量信号送入PLC用于温度控制。

本实施例中的绝缘导线为六芯电缆，优选抗干扰高温金属屏蔽线，它可以在工况复杂的生产中获得更加稳定的信号，保证产品质量。贴片热电偶传输的是模拟量信号，易受复杂工况的干扰，因偶然的信号干扰造成的控制温度的波动将影响产品质量，严重时造成生产线非计划停车、设备损坏，增加开停车成本和设备维修费用，因此选用抗干扰高温金属屏蔽线具有较好的经济价值。

本实用新型的方案：选用型号K81510贴片热电偶，用导热硅胶粘贴于缸套模具外表面，贴面热电偶数量为3个，延模具轴线方向自模具外表面一端至另一端等间距排布，信号滑环选用型号为FO06850FCPC的光纤信号滑环，套装于离心机主轴承座上，信号滑环和贴片热电偶通过抗干扰高温金属屏蔽线，滑环转子端与贴片热电偶连接，定子端RTC模拟量A/D转换器连接，RTC模拟量A/D转换器将数字量信号输出。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。