[其他]传热系数测定仪

说明书

本发明属于冶金热工测量仪器。

在连续铸锭过程中，定量测定传热系数是极重要的，它对于设计和改进连铸中二冷喷咀结构，制定合理的二冷制度，实现二冷水的自动控制，提高铸坯质量和生产率等均有重要意义。国外曾报导传热系数的测定方法，多数采用记录仪获取温度数据，经整理输入计算机计算传热系数，目前尚无成套的测试仪器。针对上述问题，研制了传热系数测定仪。

本发明由加热控温系统〔2〕，数据采集系统〔3〕和〔6〕，控制系统〔4〕、〔7〕和〔9〕，计算系统〔5〕和〔8〕，试件测温器〔1〕，按图（1）箭头表示的连接方式连接和组装。

图（2）试件测温器，由金属试件〔11〕，电阻加热器〔10〕，保温层〔13〕，外壳〔14〕，热电偶〔15〕，表面涂层〔16〕，以及保温盖〔17〕，按图组装。该装置，短时间内，可将金属试件加热至1200℃，且保证测定过程中，试件单方向传热。

加热控温系统〔2〕由可控硅电源和温度控制仪组成，计算机通过给定程序来控制加热控温系统，对金属试件加热控温。

数据采集系统由数据采集装置〔6〕和放大装置〔3〕组成，放大系统是由放大板和A/D转换板组成，在计算机控制下，采集金属试件的电势信号，经放大和A/D转换板后，将电势信号转换为数字量，输入计算机计算传热系数。

计算系统是由计算机〔5〕和打印机〔8〕组成，由计算机控制打印机打印传热系数。

控制系统由控制装置〔7〕、延时控制装置〔9〕、及操作显示装置〔4〕组成，计算机通过控制系统进行加热、控温、显示操作过程。

该装置的各系统均由计算机控制测定传热系数的全过程，从加热至打印结果是连续操作的。

实施例：试件测温器按图（2）组装，金属试件选用GH37高温合金，加热控温系统采用DWT702控温仪和40V～6A可控硅电源，数据采集系统采用从11.915毫伏放大到5伏的放大板和ADC0809芯片组成的A/D转换板，计算系统采用TP801单板机和一个微型点阵式打印机组成，控制系统由8个JXT-3C继电器、JX-20时间继电器组成，各系统按图（1）连接，并且配以相应的计算机程序，便可测定传热系数。图（3）所示该装置的仪表盘结构，温度控制仪〔18〕、打印机出纸孔〔19〕、仪器开关、操作显示〔20〕，电压电流显示〔21〕，温度显示〔22〕。

传热系数测定仪的操作程序，首先由加热控温系统加热金属试件，试件测温器中的热电耦输出电势信号经放大和A/D转换后，输入计算机控制金属试件加热至指定温度。再通过控制系统启动延时继电器，待试件的温度均匀后通过控制系统停止对金属试件的加热，取下保温盖，并开始喷水冷却金属试件，计算机通过A/D转换采集信号，由计算机计算传热系数，并打印出结果。

本发明可测定冷却水与500～1200℃热金属表面间的传热系数和热流密度。如测定连铸二冷区喷咀冷却水流股与铸坯表面间的传热系数。通过测定传热系数，可以改进二冷喷咀结构和连铸二冷区的冷却制度，以提高铸坯质量和生产率。