熱電偶和取樣杯可重複利用的鑄造鋁合金熱分析取樣裝置的製作方法

2023-06-09 00:23:36 1

本發明涉及鋁合金熔體的熱分析技術領域，尤其涉及一種熱電偶和取樣杯可重複利用的鑄造鋁合金熱分析取樣裝置。

背景技術：

在鋁合金鑄件生產過程中，為了得到性能良好的鑄件，往往要通過對液態合金進行精煉除氣、細化晶粒和變質處理。鋁合金熱分析技術常用於評估鋁合金熔體細化及變質效果，通過對變質後的鋁合金熔體取樣澆入熱分析樣杯，樣杯中的熱電偶記錄試樣凝固溫度曲線，熱分析儀軟體根據溫度曲線的特徵值和評估鋁合金熔體的數學模型，對鋁合金熔體細化和變質效果進行在線評估。

鑄造鋁合金熱分析儀使用熱電偶作為溫度傳感器，當前已有的熱電偶安裝形式為：將熱電偶絲穿過陶瓷管，陶瓷管前端露出偶絲節點，陶瓷管垂直安裝樣杯底部，或者將熱電偶絲穿過石英管，石英管橫向固定在樣杯中部位置。常見的熱分析樣杯為砂杯製作，每次熱分析取樣結束後，熱電偶與取樣鋁合金試樣凝固在一起，取樣杯通常也由於鋁合金熔體高溫以及安裝在測座上取下時遭到破壞。因此傳統鑄鋁熱分析儀器每澆注一次，需更換熱電偶和取樣杯。這兩種熱分析測試方式中需要消耗大量取樣杯和熱電偶，浪費材料。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種熱電偶和取樣杯可重複利用的鑄造鋁合金熱分析取樣裝置，其可以實現熱電偶(測頭)和取樣杯的重複利用。

為了實現本發明的目的，本發明所採用的技術方案為：

設計一種熱電偶和取樣杯可重複利用的鑄造鋁合金熱分析取樣裝置，包括檢測溫度用且由棒狀熱電偶構成的測頭，測頭通過補償導線與外部的溫度採集器連接；它包括一底板、設置於底板上的立柱、設置於底板上的取樣杯；還包括設置於立柱側部的滑動板，所述滑動板通過滑套與立柱連接，且所述滑動板通過滑套可在立柱上滑動及轉動；所述滑動板的下端設有一金屬保護套管，所述測頭位於金屬保護套管內。

優選的，所述滑動板包括前板和後板，所述前板和後板的下端中間夾持固定有一固定塊，固定塊上設有上下貫穿的穿孔，所述金屬保護套管的頂端插在穿孔內。

優選的，所述前板的內側面上設有縱向滑槽，所述前板上還設有與所述縱向滑槽連通的導向滑帶，位於前板內側面上的滑槽內設有滑塊；還包括手柄，所述手柄位於前板的外側面上，且所述手柄的端部穿過導向滑帶後與滑塊連接，所述測頭固定於滑塊的下端，所述測頭與所述穿孔同軸設置，且所述滑塊通過手柄沿導向滑帶的滑動可上下滑動，且在所述滑塊向下滑動時，所述測頭可插入至金屬保護套管內。

優選的，所述穿孔的側壁上設有一固定螺栓，所述固定螺栓的端部頂在位於穿孔內的金屬保護套管上。

優選的，所述穿孔的內腔呈下端內徑大、上端內徑小的錐狀。

優選的，所述手柄的端部設有一螺栓，所述螺栓穿過導向滑帶後與滑塊螺紋連接。

優選的，所述金屬保護套管的下端呈扁平狀，且下端開口。

優選的，所述滑套為兩個並上下間隔設置，且兩個滑套分別通過一連杆與後板連接；還包括一把手，所述把手下端設有一限位板，所述限位板設置於立柱上並位於兩個滑套之間；在所述限位板的前側設有一缺口，所述後板的背部設有一向外延伸的橫杆，所述橫杆的端部可通過缺口隨後板上下移動，且在所述後板向上滑動並旋轉後，所述橫杆的延伸端可頂在限位板上。

優選的，位於下方的滑套下方立柱上設有一測頭垂直定位圈，所述測頭垂直定位圈上設有一螺紋孔，螺紋孔內設有鎖緊螺栓，所述鎖緊螺栓的端部頂在立柱上，且所述測頭垂直定位圈可在立柱上上下滑動。

優選的，所述測頭垂直定位圈的前側上端面上設有一定位凹孔，位於下方的滑套下表面上設有一定位凸塊，當所述金屬保護套管位於取樣杯內時，位於下方的滑套壓在測頭垂直定位圈上，此時，定位凸塊位於定位凹孔內。

優選的，所述定位板通過支柱懸空設置於底板上，所述定位板上設有定位孔，所述取樣杯位於定位孔內。

優選的，所述取樣杯為鋼製衝壓件；所述取樣杯的內壁上塗覆有耐高溫塗料層。

本發明的有益效果在於：

本設計其結構設計新穎，在鑄鋁熱分析實驗時，本裝置可多次重複利用熱電偶(測頭)和取樣杯，可大大減少耗材的消耗和浪費。

附圖說明

圖1為本發明的主要結構示意圖；

圖2為本發明的分體狀態主要結構示意圖；

圖3為本發明中的測頭、固定孔及金屬保護套管剖面結構示意圖；

圖中：1.底板;2.定位板;3.取樣杯;4.立柱;5.測頭垂直定位圈;6.鎖緊螺栓;7、8.滑套;9、10.連杆;11.後板;12.橫杆;13.前板;14.縱向滑槽;15.導向滑帶;16.滑塊;17.手柄;19.把手;20.螺栓;21.限位板;22.缺口;23.定位孔;24.定位凹孔;25.測頭;26.固定塊；27.穿孔；28.金屬保護套管；29.金屬保護套管的下端。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

實施例1：一種熱電偶和取樣杯可重複利用的鑄造鋁合金熱分析取樣裝置，參見圖1至圖3；它包括檢測溫度用且由棒狀熱電偶構成的測頭25，測頭25通過補償導線與外部的溫度採集器連接；本設計它包括一底板1、設置於底板1上的立柱4、設置於底板1上的取樣杯3；本設計中，所述定位板2通過支柱懸空設置於底板1上，且所述定位板2上設有定位孔23，所述取樣杯3位於定位孔23內，所述的取樣杯3為鋼製衝壓件，且所述取樣杯3的內壁上塗覆有耐高溫塗料層，耐高溫塗料層可以方便的將凝固於取樣杯內的鋁合金從取樣杯內倒出。

進一步的，本設計它還包括設置於立柱4側部的滑動板，所述滑動板通過滑套7、8與立柱4連接，且所述滑動板通過滑套7、8可在立柱4上滑動及轉動；所述滑動板的下端設有一金屬保護套管28，所述金屬保護套管28的下端呈扁平狀，且下端開口，此設計可以避免取樣杯內的鋁合金溶體進入金屬保護套管28內對測頭造成損壞（鋁合金溶體進入金屬保護套管內後會將測頭和金屬保護套管粘接於一起，造成測頭和金屬保護套管的同時浪費），所述的測頭25位於金屬保護套管28內。

具體的，以上所述的滑動板包括前板13和後板11，所述前板13和後板11的下端中間夾持固定有一固定塊26，固定塊26上設有上下貫穿的穿孔27，所述金屬保護套管28的頂端插在穿孔27內，為了對金屬保護套管的固定，本設計是在所述穿孔27的側壁上設有一固定螺栓（未畫出），所述固定螺栓的端部頂在位於穿孔內的金屬保護套管上。或者是，所述穿孔27的內腔呈下端內徑大、上端內徑小的錐狀，通過此錐狀的穿孔可以將金屬保護套管卡在穿孔內。

進一步的，以上所述的前板13的內側面上設有縱向滑槽14，所述前板13上還設有與所述縱向滑槽14連通的導向滑帶15，補償導線通過縱向滑槽14向外引出並與外部的溫度採集器連接；同時，位於前板13內側面上的滑槽14內設有滑塊16；還包括手柄17，所述手柄17位於前板13的外側面上，所述手柄17的端部設有一螺栓20，所述螺栓20穿過導向滑帶15後與滑塊16螺紋連接，此時，所述測頭25固定於滑塊16的下端，且所述測頭25與所述穿孔27同軸設置，，使用中，所述滑塊16通過手柄17沿導向滑帶15的滑動可上下滑動，且在所述滑塊16向下滑動時，所述測頭25可插入至金屬保護套管28內，此時，通過旋緊手柄17（手柄通過螺栓與滑塊螺紋連接）可將滑塊固定於縱向滑槽內。

進一步的，本設計中的所述滑套7、8為兩個並上下間隔設置，且兩個滑套7、8分別通過一連杆9、10與後板11連接；還包括一把手19，所述把手19下端設有一限位板21，所述限位板21設置於立柱4上並位於兩個滑套7、8之間；在所述限位板21的前側設有一缺口22，所述後板11的背部設有一向外延伸的橫杆12，所述橫杆12的端部可通過缺口22隨後板11上下移動，且在所述後板11向上滑動並旋轉後，所述橫杆12的延伸端可頂在限位板21上。

進一步的，本設計中位於下方的滑套7下方立柱4上設有一測頭垂直定位圈5，所述測頭垂直定位圈5上設有一螺紋孔，螺紋孔內設有鎖緊螺栓6，所述鎖緊螺栓6的端部頂在立柱上，且所述測頭垂直定位圈5可在立柱上上下滑動，以此可以調節測頭垂直定位圈5在立柱上的高度。同時，還在所述測頭垂直定位圈5的前側上端面上設有一定位凹孔24，位於下方的滑套7下表面上設有一定位凸塊，當所述金屬保護套28管位於取樣杯3內時，位於下方的滑套7壓在測頭垂直定位圈5上，此時，定位凸塊位於定位凹孔內。

本裝置在使用中，取樣杯安放在定位板上的定位孔中，取樣杯在使用前刷有耐高溫塗料層；此時，橫杆位於限位板的上方，此時滑動板偏轉至定位板的側部，橫杆壓在限位板上，金屬保護套管位於取樣杯的上方側部，不影響試樣澆注；而後通過取樣勺將鋁合金熔體澆注在該取樣杯中；之後，向上滑動滑動板後將橫杆偏轉至缺口的正上方，而後通過立柱上的滑套將滑動板向下滑動，此時，橫杆通過缺口後向下移動，最終將下方的滑套7壓在測頭垂直定位圈上，並通過測頭垂直定位圈限制滑動板的最大下移距離，此時的金屬保護套管插在鋁合金溶體中，而後，通過手柄向下拉動滑塊，通過滑塊帶動熱電偶上下運動並最終促使測頭插在金屬保護套管內，而後旋緊手柄17將滑塊固定，此時通過測頭可以對鋁合金溶體進行熱分析；在取樣結束後，通過手柄將熱電偶從凝固在試樣中的金屬保護套管中拔出，將測頭通過把手缺口提起恢復至初始位置，而後，通過留在試樣上的金屬保護套管將試樣從取樣杯中取出，而後，再次安裝金屬套管並對其固定後，即可準備下一次測量分析。

本發明的實施例公布的是較佳的實施例，但並不局限於此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本發明的精神，並做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發明的精神，都在本發明的保護範圍內。