[發明專利]一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201410143445.5
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN104076065A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 樂啟熾;張建鋒;劉軒;胡文義;張志強;崔建忠
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;陳磊

1.一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于包括加熱保溫系統、金屬熔體存儲單元、功率超聲系統、熔體電阻或電阻率檢測系統、熔體溫度信號采集系統和數據采集與處理系統；其中，所述的加熱保溫系統由箱式電阻加熱保溫爐與電阻加熱保溫爐控溫柜相組成，所述的金屬熔體存儲單元置于電阻加熱保溫爐，開設有兩個電極插入孔和超聲導入桿插入孔，電極插入孔和超聲導入桿插入孔通過一個水平設置的圓孔相連通，金屬熔體存儲在電極插入孔、超聲導入桿插入孔和水平設置的圓孔所形成的空間內；所述的功率超聲系統由超聲發生器、超聲換能器和超聲變幅導入桿組成，超聲發生器與超聲換能器相連，超聲換能器與超聲變幅導入桿相連，超聲變幅導入桿插入金屬熔體存儲單元的超聲導入桿插入孔內，與金屬熔體相接觸；所述的熔體電阻檢測系統由電阻測試儀、測量電極和連接導線組成，測量電極的一端插入電極插入孔，另一端與電阻測試儀相連；所述的熔體溫度信號采集系統由測溫熱電偶和溫度模擬信號采集表組成，測溫熱電偶一端插入熔體內部，一端與溫度模擬信號采集表相連；電阻測試儀和溫度模擬信號采集表分別與熔體溫度信號采集系統和數據采集與處理系統相連。

2.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的電阻加熱保溫爐和電阻加熱保溫爐控溫柜的額定功率為12kW，額定電壓為380V，采用三相電源供電，控溫精度為±2℃，在電阻加熱保溫爐的上蓋上開設有和金屬熔體存儲單元孔的位置相對應的預留孔。

3.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的金屬熔體存儲單元由質量分數為97wt％的具有不同粒度鎂質澆鑄料MgO與質量分數為3wt％的結合劑混合而成的耐火材料，或者是硅酸鋁耐火材料，經過高壓搗制并在高溫煅燒制備而成的；所述的金屬熔體存儲單元的兩個電極插入孔左右對稱豎直向下，超聲導入桿插入孔是在兩個電極插入孔中間的豎直圓孔，所述的超聲導入桿插入孔的深度是電極插入孔深度的4/5。

4.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的超聲變幅導入桿與金屬熔體相接觸的部分表面噴涂具有耐金屬熔體侵蝕的絕緣涂層，絕緣涂層種類為ZrO₂-CaO、ZrO₂-MgO、ZrO₂-Y₂O₃或ZrO₂-CeO₂。

5.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的電阻測試儀的測量分辨率為1μΩ或0.1μΩ，并具有RS232接口。

6.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的測量電極的數量是2或4，2個測量電極分別插入兩個電極插入孔，電阻測試儀的電流與電壓端口均與同一電極連接，或者4個測量電極分為兩對分別插入電極插入孔中，電阻測試儀的電流端口與遠離超聲導入桿插入孔一側的兩個電極連接，電壓端口與靠近遠離超聲導入桿插入孔一側的兩個電極連接，測量電極是鉬棒、鎢棒、鐵棒或銅棒，測量電極暴露在金屬液面以上部分均采用耐高溫氧化涂層或包套保護。

7.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的測溫熱電偶是K型熱電偶，從金屬熔體存儲單元的超聲變幅導入桿插入孔插入到金屬熔體內，所述的溫度模擬信號采集表為帶RS485或RS232通訊接口的數字顯示溫度表。

8.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的數據采集與處理系統是由帶AD/DA高速數據采集卡的計算機硬件和實時連續顯示和存儲電阻和溫度數據的采集軟件組成，數據采集卡與電阻測試儀接口和溫度模擬信號采集表的RS-485接口相連。

9.根據權利要求1所述的一種超聲預處理致金屬熔體結構變化的在線檢測裝置，其特征在于所述的金屬熔體是純金屬熔體或合金金屬熔體。