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原文传递多通道金属热熔液分析系统和方法

专利名称：	多通道金属热熔液分析系统和方法
摘要：	本发明涉及一种多通道金属热熔液分析系统和方法，包括：温度传感器、分析设备、至少三个样杯和与样杯数量相同的杯座，第一样杯为含有碲元素的样杯，第二样杯和第三样杯为不含碲元素的样杯，第一样杯和第二样杯都用于盛放未经预处理的金属熔液，第三样杯用于盛放添加第一预处理剂的金属熔液；杯座上的热电偶丝用于检测金属熔液的温度，得到对应的电信号；温度传感器根据电信号，得到金属熔液的实时温度数据；分析设备与温度传感器相连，根据每个样杯中的金属熔液的初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度计算其他参数，以确定金属熔液的性能指标或者预处理剂的预处理性能。提高了金属铸件性能分析的准确度，还能分析预处理剂的性能，功能多样化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津埃克申科技有限公司
发明人：	谢克飞;刘邦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910342606.6
公开号：	CN110018196A
代理机构：	北京细软智谷知识产权代理有限责任公司
代理人：	韩国强
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	300300 天津市东丽区津汉公路13999号综合实训楼三楼沃土孵化器办公B区B-20室
主权项：	1.一种多通道金属热熔液分析系统，其特征在于，包括：温度传感器、分析设备、至少三个样杯和与所述样杯数量相同的杯座，其中；所述至少三个样杯中，第一样杯为含有碲元素的样杯，第二样杯和第三样杯为不含碲元素的样杯，所述第一样杯和第二样杯都用于盛放未经预处理的金属熔液，所述第三样杯用于盛放添加第一预处理剂的金属熔液；所述样杯底部设置有热电偶丝，所述样杯放置于对应的杯座上，所述热电偶丝用于检测所述金属熔液的温度，得到对应的电信号；所述温度传感器通过补偿导线与所述杯座相连，用于根据所述金属熔液的温度对应的电信号，得到所述金属熔液的实时温度数据；所述分析设备通过数据线与所述温度传感器相连，用于执行如下操作：获取至少三个样杯中的金属熔液的实时温度数据；针对每一个样杯中的金属熔液的实时温度数据，在所述实时温度数据中选取目标温度，其中，所述目标温度包括初晶温度和共晶温度，所述共晶温度包括第一共晶温度和第二共晶温度；针对第一样杯中的金属熔液，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度，计算所述金属熔液中各个元素的含量，根据所述各个元素的含量计算所述第一样杯中的金属熔液的性能指标数据，其中，所述第一样杯中的金属熔液的第一共晶温度和第二共晶温度相同；针对第二样杯和第三样杯中的金属熔液，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度计算奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度，根据所述初晶温度、所述第一共晶温度和所述第二共晶温度计算所述第二样杯中的金属熔液的性能指标数据，根据所述初晶温度、所述第一共晶温度、所述第二共晶温度、所述奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度分析所述第一预处理剂的预处理性能；第二样杯的金属熔液的第一共晶温度和所述第二共晶温度不同，第三样杯的金属熔液的第一共晶温度和所述第二共晶温度不同。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少三个样杯中，第四样杯为不含碲元素的样杯，用于盛放添加第二预处理剂的金属熔液，其中，所述第二预处理剂与所述第一预处理剂的类型相同，所述第二预处理剂与所述第一预处理剂在预处理剂添加因素中的任一项因素不同，所述预处理剂添加因素包括重量因素、品牌因素或添加到金属熔液中的方式因素。 3.一种多通道金属热熔液分析方法，应用于权利要求1-2任一项所述的多通道金属热熔液分析系统，其特征在于，所述方法包括：获取至少三个样杯中的金属熔液的实时温度数据，所述至少三个样杯包括第一样杯、第二样杯和第三样杯；针对每一个样杯中的金属熔液的实时温度数据，在所述实时温度数据中选取目标温度，其中，所述目标温度包括初晶温度和共晶温度，所述共晶温度包括第一共晶温度和第二共晶温度，且，第一样杯的金属熔液的第一共晶温度和所述第二共晶温度相同，第二样杯的金属熔液的第一共晶温度和所述第二共晶温度不同，第三样杯的金属熔液的第一共晶温度和所述第二共晶温度不同；针对第一样杯中的金属熔液，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度，计算所述金属熔液中各个元素的含量，根据所述各个元素的含量计算所述第一样杯中的金属熔液的性能指标数据；针对第二样杯和第三样杯中的金属熔液，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度计算奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度，根据所述初晶温度、所述第一共晶温度和所述第二共晶温度计算所述第二样杯中的金属熔液的性能指标数据，根据所述初晶温度、所述第一共晶温度、所述第二共晶温度、所述奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度分析所述第一预处理剂的预处理性能。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：针对第四样杯中的金属熔液，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度计算奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度，根据所述奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度分析第二预处理剂的预处理性能，其中，第四样杯的金属熔液的第一共晶温度和所述第二共晶温度不同。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述实时温度数据中选取目标温度，其中，所述目标温度包括初晶温度和共晶温度，所述共晶温度包括第一共晶温度和第二共晶温度，包括：确定处理周期；在所述处理周期内，若在第一预设时间内采集到的第一预设数量的温度点中，每相邻两个温度点之间的温差都小于第一预设温度阈值，则确定所述第一预设数量的温度点中采集时间最后的温度点为初晶温度；在所述处理周期内，若在第二预设时间内采集到的第二预设数量的温度点中，任意两个温度点之间的温差小于第二预设温度阈值，则所述第二预设数量的温度点中最后一个温度点为第一共晶温度，所述处理周期内的所述第一共晶温度采集时间之后的最高温度为第二共晶温度。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定处理周期包括根据时间确定处理周期，或，根据采集到的温度点的个数确定处理周期。 7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述初晶温度、所述第一共晶温度和所述第二共晶温度计算所述第二样杯中的金属熔液的性能指标数据，根据所述初晶温度、所述第一共晶温度、所述第二共晶温度、所述奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度分析所述第一预处理剂的预处理性能，包括：若所述第二样杯中的金属熔液的初晶温度高于第三预设温度阈值，奥氏体析出区指数小于预设指数阈值，则确定所述第二样杯中的金属熔液的形核能力满足所述形核设定标准；若所述第三样杯中的金属熔液的过冷度小于所述第二样杯中的金属熔液的过冷度，或，所述第三样杯中的金属熔液的初晶温度大于所述第二样杯中的金属熔液的初晶温度，或，所述第三样杯中的金属熔液的奥氏体析出区指数小于所述第二样杯中的金属熔液的奥氏体析出区指数，或，所述第三样杯中的金属熔液的石墨生长区指数大于所述第二样杯中的金属熔液的石墨生长区指数，则确定所述第三样杯中金属熔液的所述第一预处理剂添加因素满足设定添加标准，其中，所述预处理剂添加因素包括重量因素、品牌因素或添加到金属熔液中的方式因素。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，针对第四样杯中的金属熔液，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度计算奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度，根据所述奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度分析第二预处理剂的预处理性能，包括：若所述第四样杯中的金属熔液的过冷度小于所述第三样杯中的金属熔液的过冷度，或，所述第四样杯中的金属熔液的奥氏体析出区指数小于所述第三样杯中的金属熔液的奥氏体析出区指数，或，所述第四样杯中的金属熔液的石墨生长区指数大于所述第三样杯中的金属熔液的石墨生长区指数，则确定所述第二预处理剂的预处理性能优于所述第一预处理剂的预处理性能。 9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据初晶温度、第一共晶温度和第二共晶温度计算奥氏体析出区指数、石墨生长区指数和过冷度，包括：计算所述第一共晶温度和所述第二共晶温度的差值，将所述差值取绝对值以确定所述过冷度；根据获取到的至少三个样杯中的金属熔液的实时温度数据生成温度曲线；在所述温度曲线中，根据所述初晶温度以及所述初晶温度对应的时刻、所述第一共晶温度以及所述第一共晶温度对应的时刻，以及，所述温度曲线确定第一面积；在所述温度曲线中，根据所述第一共晶温度以及所述第一共晶温度对应的时刻、所述第二共晶温度以及所述第二共晶温度对应的时刻，以及，所述温度曲线确定第二面积；计算所述第一面积与所述第二面积的面积和，确定所述第一面积与所述面积和的比值为奥氏体析出区指数，确定所述第二面积与所述面积和的比值为石墨生长区指数。 10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各个元素的含量包括碳成分百分比和硅成分百分比，所述性能指标数据包括碳当量、硬度和抗拉强度。
所属类别：	发明专利