一种浇铸口处熔融铝液温度测量的装置及方法与流程

专利2025-11-12  17


本发明涉及熔融金属液温度测量装置,具体涉及一种浇铸口处熔融铝液温度测量的装置及方法。


背景技术:

1、在铝合金冶金工业的铸造流程中,熔融金属的温度控制是确保铸件质量、避免缺陷、优化能源利用及提升生产效率的关键环节,传统上,这一关键参数的测量主要依赖于热电偶浸入式测温技术,该技术通过将热电偶直接插入熔融金属中,实现了对温度的快速、直接且相对准确的测量。然而,随着工业生产的不断进步和对产品质量要求的日益提高,热电偶浸入式测温的局限性逐渐显现,成为制约生产效率与成本控制的重要因素,首先,热电偶与熔融金属的直接接触导致了显著的耐用性问题,从成本效益角度考虑,热电偶的频繁更换不仅增加了材料成本,还因停机更换而降低了生产线的整体效率,其次,热电偶直接与铝液接触,可能导致铝液污染、表面氧化皮破坏、氧化皮粘连热电偶等问题。为了克服上述缺点,行业内开始探索非接触式测温技术,其中红外测温技术因其无需物理接触、响应速度快等优点而备受关注。

2、然而,将红外测温技术直接应用于熔融金属温度的监测仍存在诸多缺点,熔融金属表面强烈的反射特性和氧化皮的存在导致红外辐射难以准确捕捉,加之铸造现场复杂多变的环境因素,如高温烟尘、蒸汽、气流扰动等,均会对红外测温的准确性和稳定性造成严重影响,这些因素共同限制了红外测温技术在熔融金属温度监测中的广泛应用,难以满足工业级高精度、高可靠性的测温需求。


技术实现思路

1、基于此,为了解决现有熔融金属测温技术难以满足工业级高精度、高可靠性的测温需求的问题,本发明的其中一个目的在于提供一种浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其具体技术方案如下:

2、一种浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,包括红外测温模块、数据控制中心以及温度校准平台,所述数据控制中心与所述红外测温模块电性连接;所述温度校准平台与所述数据控制中心电性连接,所述温度校准平台包括金属块、绝缘陶瓷片、电阻丝加热装置和预埋热电偶,所述电阻丝加热装置固定设置在所述绝缘陶瓷片上,所述绝缘陶瓷片与所述金属块连接,所述预埋热电偶的尖端嵌入到所述金属块内部,且靠近所述金属块的上表面,所述预埋热电偶和所述电阻丝加热装置分别与所述数据控制中心电性连接。

3、进一步地,所述红外测温模块包括若干个独立的红外测量通道,各红外测量通道均配备有红外传感器,用于分别测量熔融铝液和所述温度校准平台的温度。

4、进一步地,所述数据控制中心上电性连接有温控表,所述温控表与所述预埋热电偶电性连接,所述数据控制中心通过所述温控表读取所述预埋热电偶测量的温度,根据比对所述预埋热电偶测量的温度和预设温度范围,自动调节所述电阻丝加热装置的加热功率,将温度校准平台的温度维持在预设温度范围内。

5、进一步地,所述数据控制中心包括若干个微处理器、若干个储存装置和若干个用户界面,各微处理器用于执行熔融铝液温度的计算,各存储装置用于记录温度数据和计算结果,各用户界面用于显示相关温度信息并提供用户交互功能。

6、进一步地,所述温度校准平台的耐受温度大于或等于850℃。

7、进一步地,所述红外测温模块设置在移动装置上,所述移动装置包括承载平台、连接杆和控制电机,所述承载平台与所述连接杆的一端连接,所述连接杆远离所述承载平台的一端与所述控制电机连接,所述控制电机控制所述连接杆的位移和旋转,所述红外测温模块与所述承载平台活动连接。

8、进一步地,所述承载平台与一冷却水路连接,用于降低所述红外测温模块的温度。

9、本发明的另一目的还在于提供一种浇铸口处熔融铝液温度测量的方法,应用于如上述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,包括以下步骤:

10、提供所述温度校准平台;

11、将所述温度校准平台置于浇铸口处,确保所述温度校准平台与熔融铝液的距离小于或等于1000mm;

12、通过所述电阻丝加热装置预热所述温度校准平台直至高于熔融铝液的温度,预热温度小于或等于80℃;

13、使用所述红外测温模块同时测量熔融铝液的温度t1和所述温度校准平台的温度t2;

14、利用所述预埋热电偶和所述电阻丝加热装置实时监测和调节所述温度校准平台的温度保持在预设温度范围内,所述数据控制中心通过所述预埋热电偶读取的温度记为tp;

15、计算tal=tp-t2+t1,tal即为浇铸口处熔融铝液温度的准确温度。

16、进一步地,所述红外测温模块包括两个独立的红外测量通道,一个用于测量熔融铝液的温度t1,另一个用于测量所述温度校准平台的温度t2。

17、进一步地,所述数据控制中心包括若干个微处理器、若干个储存装置和若干个用户界面,用于接收、处理和存储来自所述预埋热电偶的温度数据tp和所述红外测温模块的温度数据t1、t2,以及计算、显示和记录熔融铝液的实际温度tal。

18、相比现有技术,本发明的有益效果在于:

19、1.高精度测量:温度校准平台作为测温时的温度校准点,能够有效抵消大部分环境因素对红外测温的干扰,通过红外测温模块、数据控制中心和温度校准平台的共同配合,满足工业级高精度、高可靠性的测温需求。

20、2.非接触式测量:测量装置不接触熔融铝液,避免了传统接触测温方法中的元件损耗和金属污染问题,延长了设备的使用寿命,降低了生产成本,提高了生产效率。

21、3.操作简便与经济性:结构简单,安装和维护方便,自动化程度高。

22、4.广泛的应用潜力:不仅适用于铝的浇铸过程,也可扩展至其他金属的熔融过程温度控制,具有广泛的应用前景。



技术特征:

1.一种浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,所述红外测温模块包括若干个独立的红外测量通道,各红外测量通道均配备有红外传感器,用于分别测量熔融铝液和所述温度校准平台的温度。

3.根据权利要求1所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,所述数据控制中心上电性连接有温控表,所述温控表与所述预埋热电偶电性连接,所述数据控制中心通过所述温控表读取所述预埋热电偶测量的温度,根据比对所述预埋热电偶测量的温度和预设温度范围,自动调节所述电阻丝加热装置的加热功率,将温度校准平台的温度维持在预设温度范围内。

4.根据权利要求1所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,所述数据控制中心包括若干个微处理器、若干个储存装置和若干个用户界面,各微处理器用于执行熔融铝液温度的计算,各存储装置用于记录温度数据和计算结果,各用户界面用于显示相关温度信息并提供用户交互功能。

5.根据权利要求1所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,所述温度校准平台的耐受温度大于或等于850℃。

6.根据权利要求1所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,所述红外测温模块设置在移动装置上,所述移动装置包括承载平台、连接杆和控制电机,所述承载平台与所述连接杆的一端连接,所述连接杆远离所述承载平台的一端与所述控制电机连接,所述控制电机控制所述连接杆的位移和旋转,所述红外测温模块与所述承载平台活动连接。

7.根据权利要求6所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,所述承载平台与一冷却水路连接,用于降低所述红外测温模块的温度。

8.一种浇铸口处熔融铝液温度测量的方法,应用于如权利要求1-7任意一项所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的方法,其特征在于,所述红外测温模块包括两个独立的红外测量通道,一个用于测量熔融铝液的温度t1,另一个用于测量所述温度校准平台的温度t2。

10.根据权利要求8所述的浇铸口处熔融铝液温度测量的方法,其特征在于,所述数据控制中心包括若干个微处理器、若干个储存装置和若干个用户界面,用于接收、处理和存储来自所述预埋热电偶的温度数据tp和所述红外测温模块的温度数据t1、t2,以及计算、显示和记录熔融铝液的实际温度tal。


技术总结
本发明提供一种浇铸口处熔融铝液温度测量的装置及方法,涉及熔融金属液温度测量装置技术领域,其中的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置包括红外测温模块、数据控制中心以及温度校准平台,数据控制中心与红外测温模块电性连接;温度校准平台与数据控制中心电性连接,温度校准平台包括金属块、绝缘陶瓷片、电阻丝加热装置和预埋热电偶,电阻丝加热装置固定设置在绝缘陶瓷片上,绝缘陶瓷片与金属块连接,预埋热电偶的尖端嵌入到金属块内部,且靠近金属块的上表面;本发明的浇铸口处熔融铝液温度测量的装置通过红外测温模块、数据控制中心和温度校准平台的共同配合,满足了工业级高精度、高可靠性的测温需求,提高产品的生产质量和效率。

技术研发人员:赵辉,柯彬,宋东福,陈启宇,叶凌英
受保护的技术使用者:广东豪美技术创新研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-17522.html

最新回复(0)