[实用新型]水力学模拟浓度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水力学领域，尤其涉及一种水力学模拟浓度测量装置。

背景技术

在大型钢锭或铸件的铸造过程中，易产生合金元素（如C、S等）的偏析缺陷。采用有溶质的水溶液的水力学模拟是研究合金元素偏析的主要手段之一。水力学模拟具有直观有效的优点。水力学模拟偏析实验过程需要测量浇注过程或浇注后锭模内不同位置的溶质浓度变化。

然而，现有的溶质浓度检测手段很难实现上述目标。电测仪等非接触式测量设备无法实现对溶质浓度的在线测量。在现有的溶质浓度测量方法中，电导率仪是一种常用的在线测量装置，其安装在型腔内，用于测量某处的溶质浓度变化，其准确度和灵敏度均符合要求。但是由于水模拟实验一般在较小的型腔内进行，如果需要测量流场内多个位置的溶质浓度时，需要在每个不同的测量位置安装电导率仪，不仅安装复杂，而且占据型腔内很大的空间，并改变了型腔结构，使得水力学模拟实验的准确性无法保证。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种水力学模拟浓度测量装置，用于测量水力学模拟的型腔内溶液的溶质浓度分布，其能够实现对流场内多个位置的半连续在线测量，从而提高水力学模拟实验的准确性。

本实用新型的另一目的在于提供一种水力学模拟浓度测量装置，用于测量水力学模拟的型腔内溶液的溶质浓度分布，其能提高水力学模拟实验的精度。

本实用新型的再一目的在于提供一种水力学模拟浓度测量装置，用于测量水力学模拟的型腔内溶液的溶质浓度分布，其能测量不同浓度范围的溶液。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种水力学模拟浓度测量装置，用于测量水力学模拟的型腔内溶液的溶质浓度分布，所述水力学模拟浓度测量装置包括：电导率仪、工业机械手以及双目三坐标测量仪。电导率仪包括：电极，用于伸入到溶液的液面之下且设置有用于容纳型腔内的溶液的贯通部，以发出与贯通部处的溶液的电导率相应的电信号；以及信号接收模块，设置于型腔外并与电极通信连接以接收电极发出的电信号并转为数字信号进行存储，以基于电导率确定贯通部处的溶液的溶质浓度。工业机械手具有抓持电极的上部的抓手，以带动并控制电极的三维运动。双目三坐标测量仪用于测量电导率仪的电极的三维坐标。

本实用新型的有益效果如下：

1.通过工业机械手且仅使用单个电导率仪，就能够实现对流场内多个位置的半连续在线测量，避免了在型腔内安装多个电导率仪，从而提高了水力学模拟实验的准确性。

2.通过双目三坐标测量仪测量电导率仪的电极的三维坐标，提高了定位精度，从而提高了水力学模拟实验的精度。

3.电导率仪的电极更换方便，可以选用不同量程的电极，进而可以测量不同溶质浓度范围的溶液。

附图说明

图1是根据本实用新型的水力学模拟浓度测量装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的水力学模拟浓度测量装置中的电导率仪的电极与两个标志点的结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

1电导率仪                     4连杆

  11电极                      5型腔

   111贯通部                  6溶液

12信号接收模块                 61液面

2工业机械手                  D₁内径

21抓手                       D₂外径

3 双目三坐标测量仪

具体实施方式

下面结合附图来详细说明根据本实用新型的水力学模拟浓度测量装置。

参照图1和图2，根据本实用新型的水力学模拟浓度测量装置用于测量水力学模拟的型腔5内溶液6的溶质浓度分布且包括电导率仪1、工业机械手2以及双目三坐标测量仪3。电导率仪1包括：电极11，用于伸入到溶液6的液面61之下且设置有用于容纳型腔5内的溶液6的贯通部111，以发出与贯通部111处的溶液6的电导率相应的电信号；以及信号接收模块12，设置于型腔5外并与电极11通信连接，以接收电极11发出的电信号并转为数字信号进行存储，以基于电导率确定贯通部111处的溶液6的溶质浓度。工业机械手2具有抓持电极11的上部的抓手21，以带动并控制电极11的三维运动。双目三坐标测量仪3用于测量电导率仪1的电极11的三维坐标。所述通信连接可为无线或有线通信连接。