專利名稱：型砂混砂過程水分在線測控裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造用型砂，特別是一種型砂混砂過程水分在線測控裝置及其使用方法。
根據(jù)以往的研究表明，利用電容式或電阻式水分傳感器檢測型砂水分含量時，實際上是利用水分傳感器輸出的電壓與型砂水分含量之間存在的對應(yīng)關(guān)系，這類水分傳感器對型砂的水分含量可分辨的范圍是0-3.5％，即水分含量超過3.5％已很難分辨；本發(fā)明人經(jīng)過深入的基礎(chǔ)研究，將水分傳感器對型砂含水量的可測范圍擴展到0-9％，進而使鑄造用型砂混砂時水分的實時檢測在線控制成為可能。
本發(fā)明的基本構(gòu)思就是在混砂機內(nèi)設(shè)置一與混砂機底盤處于相對運動的水分傳感器深入型砂中，在型砂被混砂機攪拌的過程中，利用該水分傳感器實時地檢測型砂的含水量，與型砂預(yù)先設(shè)定的水分預(yù)設(shè)值相比較，并根據(jù)混砂機的型砂量計算出所需添加的水量，并通過控制閥門和水流量計控制水的添加量，以實現(xiàn)型砂混砂過程水分在線測量和控制的要求。
本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下一種型砂混砂過程水分在線測控裝置，其特征在于該裝置包括①一插入混砂機內(nèi)型砂中設(shè)置一與混砂機底盤處于相對運動的水分傳感器；②一水源的管路上裝設(shè)有電磁閥和水流量計；③一計算機，該計算機接收所說水分傳感器檢測到型砂混砂過程的水分信息，與預(yù)先設(shè)定的型砂水分含量相比較并計算出所需添加的水量，該計算機通過連線控制該電磁閥和水流量計，對混砂機內(nèi)加入適量的水。
上述在混砂機內(nèi)型砂中安設(shè)一與混砂機底盤作相對運動的水分傳感器。這要依據(jù)混砂機的不同作適當(dāng)安裝設(shè)置對混砂裝置不動而混砂機底盤轉(zhuǎn)動，如逆流式和轉(zhuǎn)子式混砂機，可用外支架將水分傳感器固定在混砂機內(nèi)；對混砂機底盤不動的擺輪式混砂機也可用外支架將水分傳感器固定在混砂機內(nèi)；而對于混砂機底盤不動的碾輪轉(zhuǎn)子式混砂機和轉(zhuǎn)子式混砂機，則必須象碾輪式混砂機那樣解決水分傳感器的引線的纏繞問題，為此可采用本發(fā)明人發(fā)明的專利旋轉(zhuǎn)接頭(申請?zhí)?2136020.0)，在此不再贅述。
圖2是本發(fā)明型砂混砂過程水分在線測控裝置實施例2的結(jié)構(gòu)框圖。圖中1-混砂機 11-主軸2-碾輪21-輪軸22-中心螺桿3-水分傳感器31-引線4-旋轉(zhuǎn)接頭 5-計算機 6-電磁閥7-水源8-水流量計 9-管路圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)框圖，它是針對水分傳感器3在混砂機1中安裝會產(chǎn)生引線纏繞的問題而設(shè)計的，例如碾輪轉(zhuǎn)子式混砂機。由圖2可見，和實施例1相比，其結(jié)構(gòu)及安裝關(guān)系比較復(fù)雜1、混砂機1，該混砂機1的主軸11通過輪軸21與碾輪2樞接，輪軸21上固設(shè)水分傳感器3，當(dāng)碾輪2被驅(qū)動在混砂機1中滾動對型砂進行碾拌時，水分傳感器3與混砂機1的底盤處于相對運動中；2、在混砂機1的主軸11上的軸心孔螺設(shè)一旋轉(zhuǎn)接頭4，該旋轉(zhuǎn)接頭4請見申請?zhí)枮?2136020.0的專利文件；3、一水源7的管路9上裝設(shè)有電磁閥6和水流量計8；4、一計算機5，該計算機5可通過信號線連接至所說旋轉(zhuǎn)接頭4，該計算機5還可通過連線控制電磁閥6和水流量計8的工作。
利用上述型砂混砂過程水分在線測控裝置的使用方法，包括下列步驟①在混砂機(1)中裝入型砂，啟動本發(fā)明裝置工作，在混砂機(1)中的型砂被攪拌；②給待攪拌的型砂預(yù)設(shè)水分值；③從水分傳感器(3)傳出來的反映水分值的電壓輸入計算機(5)計算并顯示出水分值，即初始水分值；
④計算機(5)將該初始水分值與預(yù)設(shè)水分值進行比較，計算出加水量，并根據(jù)水流量計(8)的儀表常數(shù)計算出加水量的總脈沖數(shù)；⑤計算機(5)發(fā)出加水指令，打開電磁閥(6)，水源(7)的水即通過電磁閥6、水流量計8、管路9對混砂機1內(nèi)的型砂加水，直到脈沖數(shù)減到0為止，計算機5發(fā)出信號，使電磁閥6關(guān)閉；⑥碾輪2碾拌型砂的同時，水分傳感器3隨時感測型砂水分，當(dāng)一穩(wěn)定的水分值顯示后，而且該水分值小于水分預(yù)設(shè)值時，則繼續(xù)上述步驟④和⑤，對型砂加水并繼續(xù)碾拌；⑦如此循環(huán)，直到計算機5顯示的水分值近似預(yù)設(shè)水分值(允許誤差范圍內(nèi))為止。
本發(fā)明型砂混砂過程水分在線測控裝置，經(jīng)試用表明1、該裝置可用于型砂混砂過程在線測控，其測試范圍廣，測試精度高，滿足在線測控快速測試的要求；2、水分控制的誤差為±0.2％，可以滿足工廠對型砂水分±0.3％的控制要求。
權(quán)利要求
1.一種型砂混砂過程水分在線測控裝置，其特征在于該裝置包括①一插入混砂機(1)內(nèi)型砂中設(shè)置與一混砂機底盤處于相對運動的水分傳感器(3)；②一水源(7)的管路(9)上裝設(shè)有電磁閥(6)和水流量計(8)；③一計算機(5)，該計算機接收所說水分傳感器(3)檢測到型砂混砂過程的水分信息，與預(yù)先設(shè)定的型砂水分含量相比較并計算出所需添加的水量，該計算機(5)通過連線控制該電磁閥(6)和流量計(8)，對混砂機(1)內(nèi)加入適量的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型砂混砂過程水分在線測控裝置，其特征在于所說水分傳感器(3)是利用一外支架被固定安裝在混砂機內(nèi)并深入型砂中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型砂混砂過程水分在線測控裝置，其特征在于所說水分傳感器(3)是固設(shè)在混砂機(1)的碾輪(2)的輪軸(21)上的，所說碾輪(2)通過輪軸(21)與混砂機(1)的主軸(11)驅(qū)接，當(dāng)碾輪(2)被驅(qū)動在混砂機(1)中滾動攪拌型砂時，水分傳感器(3)與混砂機底盤處于相對運動狀態(tài)中；所說主軸(11)上端的軸心孔螺設(shè)一中心螺桿(22)，該中心螺桿(22)的頂端螺設(shè)一旋轉(zhuǎn)接頭(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型砂混砂過程水分在線測控裝置的使①在混砂機(1)中裝入型砂，啟動本發(fā)明裝置工作，在混砂機(1)中的型砂被攪拌；②通過計算機(5)設(shè)置型砂預(yù)設(shè)水分值；③從水分傳感器(3)傳出來的反映水分值的電壓輸入計算機(5)計算并顯示出水分值，即初始水分值；④計算機(5)將初始水分值與預(yù)設(shè)水分值進行比較，計算出加水量，并根據(jù)流量計(8)的儀表常數(shù)計算出加水量的總脈沖數(shù)；⑤計算機(5)發(fā)出加水指令，打開電磁閥(6)，水源(7)的水即通過電磁閥(6)、流量計(8)、管路(9)對混砂機(1)內(nèi)的型砂加水，直到脈沖數(shù)減到0為止，計算機(5)發(fā)出信號，使電磁閥(6)關(guān)閉；⑥在攪拌型砂的同時，水分傳感器(3)隨時感測型砂水分，當(dāng)一穩(wěn)定的水分值顯示后，而且該水分值小于水分預(yù)設(shè)值時，則繼續(xù)上述步驟④和⑤，對型砂加水并繼續(xù)攪拌；⑦如此循環(huán)，直至計算機(5)顯示的水分值近似預(yù)設(shè)水分值(允許誤差范圍內(nèi))為止。
全文摘要
一種型砂混砂過程水分在線測控裝置及其使用方法，該裝置包括一插入混砂機內(nèi)型砂中的水分傳感器；一水源的管路上裝設(shè)有電磁閥和水流量計；一計算機。該計算機接收所說水分傳感器檢測型砂混砂過程的水分信息，與預(yù)先設(shè)定的型砂水分含量相比較并計算出所需添加的水量，該計算機通過連線控制該電磁閥和流量計；對混砂機內(nèi)加入適量的水，以滿足工廠對型砂水分的控制要求。
文檔編號G01N27/04GK1391101SQ02136159
公開日2003年1月15日 申請日期2002年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月23日
發(fā)明者朱世根, 胡菊芳, 陳少梅, 傅增明 申請人:東華大學(xué)