[发明专利]一种反重力铸造用金属液泄漏探测防护装置及方法

说明书

本发明公开了一种反重力铸造用金属液泄漏探测防护装置及方法，主要包括密闭压力室，在密闭压力室内设有至少1个内窥探头，所述的内窥探头可精确测得铸型表面温度，并快速传输到一处理集成电路转变成电信号与PLC控制模块及温控部件相连；密闭压力室内设有铸型，所述的内窥探头设置位置用以监控铸型的四周及底边部位。当测得铸型表面温度异常时可及时打开泄压阀，能够有效防止金属液泄漏，保护压力室及电气设备安全无损。

技术领域

本发明涉及反重力铸造工艺技术领域，具体为一种反重力铸造用金属液泄漏探测防护装置及方法。

背景技术

反重力铸造是使液态金属在与重力相反力的作用下进行充型、补缩和凝固的一种铸造方法。目前，反重力铸造类型主要有低压铸造、差压铸造、调压铸造、真空吸铸以及复合反重力铸造等。在反重力浇注过程中，由于铸型质量、浇注参数设计、设备仪器及操作等各种因素的影响，有可能发生金属液泄漏事故，但现有技术还无法智能监测压力室中铸型表面温度场情况，无法预测铸型某处金属液泄漏隐患，同时金属液泄漏会造成坩埚内金属液面不正常的下降，并损坏压力室、气压管路及电气设备等，对自动化生产造成很大的破坏和威胁，因此实时监测铸型表面温度场的异常变化，提前预测金属液泄漏隐患，及时采取适当的防范措施，是现有技术中急需要解决的难题。

中国实用新型专利CN205763776 U公开了一种用于探测金属液泄漏的装置，它主要包括密闭的箱体，密闭箱体内设有至少一个探头，所述的探头可捕捉光电信号，所述的探头通过一集成电路与PLC控制模块相连。当密闭箱体内出现钢液泄流时，钢液发出可见光，探头捕捉到光信号，集成电路输出一DC24V直流信号，该输出信号连接到PLC的I/O输入点，PLC判断出有输入信号，表明钢液泄漏。当有金属液泄漏时，密闭箱体内的温度会瞬间升高，温控部件感知并报警。此实用新型专利虽然实现了智能监测铸型的漏液，并感知漏液时及时报警，但仍然对密闭箱体或压力室造成了一定程度的损坏，未预警或防范漏液的隐患，且无法监测铸型表面温度场异常变化情况，及时预报漏液处，防止金属液泄漏，有比较大的局限性。因此需要对其金属液泄漏探测的装置及方法进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反重力铸造用金属液泄漏探测防护装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种反重力铸造用金属液泄漏探测防护装置，包括密闭压力室，所述密闭压力室内设有至少1个内窥探头，所述内窥探头可扫描接受红外热辐射能量，所述内窥探头通过一处理集成电路转变成电信号与PLC控制模块及温控部件相连；所述密闭压力室内设有铸型，所述内窥探头设置位置用以监控铸型的四周及底边部位；所述内窥探头采用可扫描接受红外热辐射能量的光学电器元件构成，所述的内窥探头采用红外光学镜、光学扫描仪、红外探测器、信号处理器构成。

优选的，所述内窥探头与密闭压力室的内壁紧密贴附，所述内窥探头与密闭压力室的内壁为可拆卸的连接，两者之间通过设在内窥探头上的外螺纹及设在压力室内壁相对应的螺孔相连。

优选的，所述密闭压力室内设有1个内窥探头，所述内窥探头设置于压力室的内上壁、铸型的上部；所述密闭压力室内设有2个内窥探头，所述内窥探头设置于压力室的内侧壁、铸型的周边部位。

优选的，所述密闭压力室内设有2-4个内窥探头，相邻两个内窥探头之间采用单独USB连接方式。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、将红外热成像测温内窥探头安装在密闭压力室内侧铸型的上部及周边部位；

B、多个内窥探头单独连接，各内窥探头扫描接受铸型产生的红外辐射能量，聚集在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号再经换算法转变为被测目标铸型范围的温度数据，温度数据传输到温控部件感知并判断是否报警，温度数据在传输到PLC控制模块中控制泄压阀开启；

C、反重力浇注时，金属液由下而上充型进入铸型腔，并保压一定时间后泄压，铸型表面温度有所上升；