[发明专利]一种大型铸件铸造过程表面温度变化间接测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及砂型铸造过程中铸件温度变化测量技术领域，特别涉及一种大型铸件铸造过程表面温度变化间接测量的方法。

背景技术

铸造过程中铸件的冷却对铸件质量起决定性作用，铸件温度测量对于控制铸件质量具有重要意义。目前，在大型铸钢件铸造过程中铸件温度测量比较困难，主要原因是浇注温度高，通常在1500℃以上，并且铸件凝固时间长，测量高温钢水的热电偶需要铂铑热电偶，价格昂贵，而且该热电偶也难以承受长时间的高温。由于铂铑金属容易受到污染，使用时铂铑丝外部需要保护套管。带有套管保护的热电偶响应时间长，而铸件温度是变化的，因此，该热电偶不能正确及时地测量出铸件温度，存在动态响应滞后；同时，带有保护套管的热电偶接触液态金属，在液态金属凝固冷却过程中易损坏，不能长时间测量。

发明内容

本发明针对上述缺陷公开了一种大型铸件铸造过程表面温度变化间接测量的方法。

一种大型铸件铸造过程表面温度变化间接测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在砂型中距离铸件表面按不同距离依次布置第1热电偶～第n热电偶，它们距离铸件表面的距离分别为d₁～d_n，第1热电偶～第n热电偶安装在垂直于铸件表面的同一水平线上；3≤n≤10；

2)在时刻t，由第1热电偶～第n热电偶分别测得温度并由温度记录仪记录以上时刻与温度；

3)计算通过第i热电偶到第i+1热电偶的热通量其计算公式如下：

qi,i+1t=(Tit-Ti+1t)ksand(di+1-di)]]>

上式中，分别为第i热电偶和第i+1热电偶在时刻t测得的温度；K_sand为砂型的导热系数；d_i，d_i+1分别为第i热电偶和第i+1热电偶到铸件表面的距离，i的取值为1至n-1；

4)计算时刻t通过铸件与砂型的界面的热通量：对这n-1组数据采用最小二乘法拟合成线性模型曲线，并得到如下关系式：

yt=f(x)=Σk=1n-1bktxn-k-1]]>

上式中，x为距离铸件表面的距离，y^t为时刻t在距离铸件表面x处通过的热通量，当x＝0时，为时刻t通过铸件与砂型的界面的热通量

采用最小二乘法得到关于的如下方程组，解方程组可得到