[發(fā)明專利]一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置和測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710828539.X
• 申請(qǐng)日: 2017-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107643316B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王萬(wàn)林;周樂(lè)君;路程;高爾卓;朱晨陽(yáng);張凱旋;龍旭凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 鄒劍峰

1.一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，其特征在于：包括金屬熔煉系統(tǒng)、粒徑及速度控制系統(tǒng)和樣品收集測(cè)量系統(tǒng)；

所述金屬熔煉系統(tǒng)包括石墨坩堝(14)和帶有溫度反饋的紅外測(cè)溫儀(11)，所述石墨坩堝(14)的外壁繞裝有電加熱感應(yīng)線圈(13)，所述石墨坩堝(14)的底部開(kāi)設(shè)有熔融金屬液滴滴落的開(kāi)孔，所述紅外測(cè)溫儀(11)對(duì)石墨坩堝(14)內(nèi)的溫度進(jìn)行檢測(cè)；

所述粒徑及速度控制系統(tǒng)包括控制熔融金屬液滴滴落粒徑的粒徑選擇器(22)和用于控制熔融金屬液滴滴落速度的靜電場(chǎng)(23)，所述粒徑選擇器(22)滑動(dòng)設(shè)置在石墨坩堝(14)的底部，其上設(shè)有若干不同直徑的圓孔，該圓孔通過(guò)滑動(dòng)粒徑選擇器與石墨坩堝底部的開(kāi)孔對(duì)接，所述靜電場(chǎng)(23)設(shè)置在粒徑選擇器下方的熔融金屬液滴滴落的路徑上；

所述樣品收集測(cè)量系統(tǒng)包括承接熔融金屬液滴的冷卻基底(32)和計(jì)算機(jī)(37)，所述冷卻基底(32)位于靜電場(chǎng)的下方，并在冷卻基底(32)內(nèi)部設(shè)有熱電偶和冷卻組件，所述熱電偶檢測(cè)到的溫度信號(hào)連續(xù)傳遞至計(jì)算機(jī)(37)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述紅外測(cè)溫儀(11)架設(shè)朝向石墨坩堝(14)內(nèi)部設(shè)置，并與PID反饋控制儀表(12)連接，所述PID反饋控制儀表(12)與電加熱感應(yīng)線圈(13)的加熱控制電路通過(guò)信號(hào)連接，實(shí)現(xiàn)電加熱感應(yīng)線圈(13)對(duì)石墨坩堝的恒溫加熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述石墨坩堝(14)的外底面橫向固定設(shè)有選擇導(dǎo)向套(25)，所述選擇導(dǎo)向套(25)的上下面分別設(shè)有通道，其中上通道與石墨坩堝(14)底部的開(kāi)孔固定對(duì)接，下通道位于靜電場(chǎng)(23)的正上方，所述粒徑選擇器(22)上的圓孔均可通過(guò)滑動(dòng)與選擇導(dǎo)向套(25)上的上通道和下通道連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述粒徑選擇器(22)通過(guò)直線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元(21)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述冷卻基底(32)為銅質(zhì)的平臺(tái)，所述冷卻組件包括冷卻基底內(nèi)部設(shè)置的冷卻水通道以及連接的冷卻水進(jìn)水管(33)和冷卻水出水管(34)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述冷卻基底(32)的內(nèi)部按照相對(duì)于基底表面的遠(yuǎn)近設(shè)有至少兩組熱電偶。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述石墨坩堝(14)和冷卻基底(32)分別連接直流電源(24)的正負(fù)極，在所述石墨坩堝和冷卻基底之間形成所述靜電場(chǎng)(23)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種快速凝固傳熱性能綜合測(cè)試裝置，所述樣品收集測(cè)量系統(tǒng)還包括朝向冷卻基底(32)表面設(shè)置的高速攝像機(jī)(31)。