合金熔体粘度检测新方法及装置

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流体流动时所表现出的粘性,是流体各部分质点间在流动时所产生内摩擦力的结果。而粘度表征了粘性的程度,是流体重要的性质参数之一。在冶金过程中,熔体的粘度为冶金反应创造必要的动力学条件,因此研究合金熔体的粘度不仅能为冶金生产提供必要的参数,而且也有助于揭示合金熔体微观结构的内在规律;在铸造过程中,合金熔体的粘度不仅对充型能力有影响,而且对合金熔体内部的传质和传热也有影响。但是目前的粘度计大多针对常温液体,不能够满足合金熔体粘度检测的要求,因此,本文旨在研制一台能够准确、快速测量合金熔体粘度的装置。本文先介绍了现有粘度测量的方法和设备,分析了不同方法的优缺点,并选择以最适合合金熔体粘度测量的旋转法为基础,提出测量新方法。新方法通过建立电机稳定转速随粘度变化的关系式,来实现对合金熔体粘度的快速测量。新装置的总体设计分为硬件系统和软件系统两部分,硬件系统主要由稳压电源、直流电机、转子、传感器、数据采集板卡和计算机等组成,将完成信号发生和信号采集与处理的工作;软件系统程序由Microsoft Visual Basic6.0进行编写,包括界面设计和程序代码的编写,软件可以实现合金参数设定、合金粘度检测、检测数据实时显示、电压曲线实时绘制、文件自动保存和历史文件查看等功能。装置首先使用七种已知粘度的常温液体进行标定实验,确定粘度与电机稳定转速之间的关系式;然后使用不同温度的水进行粘度测量,确定装置对微小粘度变化的敏感性;最后使用合金熔体ZL114A进行装置准确性实验。经实验验证,本装置测量的敏感性、重复性和准确性都可以满足合金熔体粘度测量的要求。
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