在线检测型砂水份的控制仪表

技术领域

本发明涉及型砂检测技术领域，具体为在线检测型砂水份的控制仪表。

背景技术

由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺，其中所用的型砂性能及其稳定性直接影响铸件的质量和生产成本。因此，型砂质量的检测与控制为制造工艺中必不可少的环节。在决定型砂主要性能指标中，型砂的含水率为重要检测项目，铸造车间型砂的含水率直接影响铸模质量，而铸模质量又决定铸造产品的质量。

传统的型砂含水率测定方法是烘干法，即通过将烘干前型砂的重量减去烘干后型砂的重量得到除去的水分的重量，再将除去的水分的重量与烘干前型砂的重量进行对比计算，即得到型砂样品的含水率，同时为了保证结果的精准，还需要多次重复上述步骤，以减小误差，上述方法以测量结果准确而受铸造厂家欢迎，但这种测量方法花费时间长，无法满足高生产率和实时控制的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了在线检测型砂水份的控制仪表，解决了型砂含水率检测耗时长、效率低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：在线检测型砂水份的控制仪表，包括检测容器，所述检测容器为上下贯通的矩形桶状结构，所述检测容器由绝缘材料制成，所述检测容器左右外壁中部分别固定连接有极板，所述极板通过电缆与电容检测仪连接，所述检测容器底端转动连接有挡板，所述挡板由绝缘材料制成，所述挡板下壁设置有开合机构，所述检测容器内壁设置有橡胶活塞，所述橡胶活塞上端固定连接有固定杆，所述固定杆上端固定连接有下压设备；

所述电容检测仪其配置为检测极板之间的电容值，并将数值上传至控制器，所述控制器其配置为接收电容检测仪上传的电容值模拟信号并将其转换为数字信号，同时根据预先标定出的型砂含水率与电容值之间的关系得到被测型砂的含水率，并根据得到的含水率与设定的标准含水率进行对比判断。

优选的，所述检测容器下部外壁固定连接有固定支架，所述固定支架下端固定连接有固定台。

优选的，所述开合机构包括电动伸缩杆，电动伸缩杆输出端转动连接有第一转动座，所述第一转动座底座固定连接在挡板下壁，所述电动伸缩杆座端转动连接有第二转动座，所述第二转动座底座固定连接在固定台右上壁。

优选的，所述固定台为左低右高的台阶型结构。

优选的，所述极板上边缘与检测容器内部填充的型砂上边缘垂直距离大于1cm，所述极板下边缘与检测容器内部填充的型砂下边缘垂直距离大于1cm。

优选的，所述控制器与产线加水设备通信连接，所述控制器其配置为根据对比判断结果对产线加水设备加水量进行实时调控。

优选的，所述在线检测型砂水份的控制仪表的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、通过采样设备随机对加水混合后的型砂定量采集，再导入检测容器；

步骤二、下压设备带动橡胶活塞将型砂压实，此时电容检测仪连续检测两个检测极板之间的电容值，并将生成的电容值模拟信号传输至控制器；

步骤三、控制器先将电容值模拟信号转换为电容值数字信号，再对得到的连续数值进行平均计算得到1s内的平均值，再将此值与预先标定出的型砂含水率与电容值之间的关系对比库进行匹配，即得到当前型砂样品的含水率；

步骤四、控制器根据预先设置的标准含水率判断当前型砂样品的含水率是否符合要求；

步骤五、当前型砂样品的含水率符合要求时，电动伸缩杆收缩，使得挡板向下翻转开启，同时下压设备继续下压，带动橡胶活塞下降将检测容器内的当前型砂样品排出，再继续重复取样检测；

步骤六、当前型砂样品的含水率过高时，控制器控制产线加水设备减少对应加水量；

步骤七、当前型砂样品的含水率过低时，控制器控制产线加水设备增加对应加水量。

本发明提供了在线检测型砂水份的控制仪表。具备以下有益效果：

本发明通过将型砂装入带有极板的检测容器形成电容，再通过电容检测仪检测其电容值，并通过控制器对检测数据进行分析，即可快速检测出型砂的含水率，通过检测电容的方式等效检测含水量，使得检测过程简单快捷，极短的检测时间满足了高生产率的需求。

本发明通过控制器根据检测结果对产线加水设备加水量进行实时调控，达到了实时自动控制的效果，满足了在线生产的要求。

附图说明

图1为本发明的系统示意图；

图2为本发明的检测容器立体示意图；

图3为本发明的检测容器剖面示意图。

其中，1、检测容器；2、极板；3、挡板；4、橡胶活塞；5、固定杆；6、第一转动座；7、电动伸缩杆；8、第二转动座；9、固定支架；10、固定台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-3所示，本发明实施例提供在线检测型砂水份的控制仪表，包括检测容器1，检测容器1为上下贯通的矩形桶状结构，检测容器1由绝缘材料制成，检测容器1左右外壁中部分别固定连接有极板2，极板2通过电缆与电容检测仪连接，检测容器1底端转动连接有挡板3，挡板3由绝缘材料制成，挡板3下壁设置有开合机构，检测容器1内壁设置有橡胶活塞4，橡胶活塞4上端固定连接有固定杆5，固定杆5上端固定连接有下压设备；

电容检测仪其配置为检测极板2之间的电容值，并将数值上传至控制器，控制器其配置为接收电容检测仪上传的电容值模拟信号并将其转换为数字信号，同时根据预先标定出的型砂含水率与电容值之间的关系得到被测型砂的含水率，并根据得到的含水率与设定的标准含水率进行对比判断。

采样设备随机对加水混合后的型砂定量采集，再导入检测容器1；型砂在某些含水率下有比较大的粘性，自然充满内胆时会产生一些间隙，造成电容值偏小，所以需要用下压设备带动橡胶活塞4将型砂压实，由于水的介电常数远大于干型砂，所以当型砂含水率高时，两极板间的电容就大，此时电容检测仪连续检测两个检测极板2之间的电容值，并将生成的电容值模拟信号传输至控制器；控制器先将电容值模拟信号转换为电容值数字信号，再对得到的连续数值进行平均计算得到1s内的平均值，再将此值与预先标定出的型砂含水率与电容值之间的关系对比库进行匹配，即得到当前型砂样品的含水率，控制器根据预先设置的标准含水率判断当前型砂样品的含水率是否符合要求。

通过将型砂装入带有极板的检测容器形成电容，再通过电容检测仪检测其电容值，并通过控制器对检测数据进行分析，即可快速检测出型砂的含水率，通过检测电容的方式等效检测含水量，使得检测过程简单快捷，极短的检测时间满足了高生产率的需求。

检测容器1下部外壁固定连接有固定支架9，固定支架9下端固定连接有固定台10。

通过固定台10与固定支架起到了固定检测容器1的功能。

开合机构包括电动伸缩杆7，电动伸缩杆7输出端转动连接有第一转动座6，第一转动座6底座固定连接在挡板3下壁，电动伸缩杆7座端转动连接有第二转动座8，第二转动座8底座固定连接在固定台10右上壁。

电动伸缩杆7收缩，使得挡板3向下翻转开启，同时下压设备继续下压，带动橡胶活塞4下降将检测容器1内的当前型砂样品排出，以便继续重复取样。

检测固定台10为左低右高的台阶型结构。

通过台阶型结构的设置，既使挡板3可无阻碍开合，又提供了充足的空间用于放置接料容器以收集排出的检测后型砂。

极板2上边缘与检测容器1内部填充的型砂上边缘垂直距离大于1cm，极板2下边缘与检测容器1内部填充的型砂下边缘垂直距离大于1cm。

通过型砂上下边缘均超过极板2上下边缘1cm，以减少电容极板间的边缘效应对测量的影响。

控制器与产线加水设备通信连接，控制器其配置为根据对比判断结果对产线加水设备加水量进行实时调控。

通过控制器根据检测结果对产线加水设备加水量进行实时调控，达到了实时自动控制的效果，满足了在线生产的要求。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本实施例提供一种在线检测型砂水份的控制仪表的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、通过采样设备随机对加水混合后的型砂定量采集，再导入检测容器1；

步骤二、下压设备带动橡胶活塞4将型砂压实，此时电容检测仪连续检测两个检测极板2之间的电容值，并将生成的电容值模拟信号传输至控制器；

步骤三、控制器先将电容值模拟信号转换为电容值数字信号，再对得到的连续数值进行平均计算得到1s内的平均值，再将此值与预先标定出的型砂含水率与电容值之间的关系对比库进行匹配，即得到当前型砂样品的含水率；

步骤四、控制器根据预先设置的标准含水率判断当前型砂样品的含水率是否符合要求；

步骤五、当前型砂样品的含水率符合要求时，电动伸缩杆7收缩，使得挡板3向下翻转开启，同时下压设备继续下压，带动橡胶活塞4下降将检测容器1内的当前型砂样品排出，再继续重复取样检测；

步骤六、当前型砂样品的含水率过高时，控制器控制产线加水设备减少对应加水量；

步骤七、当前型砂样品的含水率过低时，控制器控制产线加水设备增加对应加水量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。