[发明专利]一种铸锭偏析控制的水力学模拟装置和方法

摘要

本发明公开了铸锭偏析控制的水力学模拟装置和方法，属于铸造、铸锭和冶金领域。装置结构为：水泵位于浇包内，并通过管道和流量计相连；软管将流量计和浇注中间包连接起来，塞棒塞入浇注中间包出水口；光纤探头安装在浇注中间包出水口和位于铸锭模有机玻璃模型内部底面上的探头支架上，并通过光纤线和信号放大器相连。所述的方法是利用上述的装置完成的：用多种不同浓度的有色水溶液得到标准曲线，然后再将同种溶质的多种不同浓度的有色水溶液注入浇包，开动系统，测得各个信号放大器的度数，结合标准曲线最终得到不同位置处有色溶液的浓度变化曲线。所述的装置和方法可利用有色溶液模拟金属熔体中溶质的扩散和偏析，灵敏度高，对液体的流动干扰小。

主权项

一种铸锭偏析控制的水力学模拟装置，其特征在于，所述的装置结构如下：所述的装置包括信号放大器，光纤线， U形光纤探头，探头支架（4），铸锭模有机玻璃模型（5），浇注中间包（6），浇注中间包出水口（7），软管（8），流量计，水泵，浇包和浇注中间包塞棒（14）；其中，第一个水泵（111）位于第一个浇包（101）内，第二个水泵（112）位于第二个浇包（102）内，第三个水泵（113）位于第三个浇包（103）内；所述的第一个水泵（111）通过管道和位于第一个浇包（101）外的第一个流量计（91）的一端相连，第二个水泵（112）通过管道和位于第二个浇包（102）外的第二个流量计（92）的一端相连，第三个水泵（113）通过管道和位于第三个浇包（103）外的第三个流量计（93）的一端相连；第一个流量计（91）、第二个流量计（92）和第三个流量计（93）的另一端汇合后，通过软管（8）和浇注中间包（6）相连；所述的浇注中间包塞棒（14）的一端塞入浇注中间包出水口（7），用以控制浇注中间包（6）内液体的流出；第一个U形光纤探头（31）固定在浇注中间包出水口（7）的内壁上，通过第一根光纤线（21）和位于浇注中间包（6）外的第一个信号放大器（11）相连；所述的探头支架（4）垂直安装在铸锭模有机玻璃模型（5）的底面上；第二个U形光纤探头（32）和第三个U形光纤探头（33）安装在所述的探头支架（4）上，并在探头支架（4）上沿上下方向移动；所述的第二个U形光纤探头（32）通过第二根光纤线（22）和位于铸锭模有机玻璃模型（5）外的第二个信号放大器（12）相连；所述的第三个U形光纤探头（33）通过第三根光纤线（23）和位于铸锭模有机玻璃模型（5）外的第三个信号放大器（13）相连；所述的信号放大器、光纤线、U形光纤探头的数量是一致的，其数量为2至多个；所述的流量计、水泵和浇包的数量是一致的，其数量为2至多个；所述的探头支架（4）为1~10个；位于每个探头支架（4）上的U形光纤探头为1~10个。