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铸坯表面温度场测量仪的研究
铸坯表面温度场测量仪的研究
摘要
铸造是一种常用的制造工艺，而铸坯的冷却过程对最终产品的质量和性能具有重要的影响。因此，准确测量铸坯表面的温度场分布，对铸造工艺的优化和质量控制具有重要意义。本论文研究了铸坯表面温度场测量仪的设计和实验方法，通过实验分析验证了测量仪的准确性和可靠性。
1.引言
铸造是一种常用的金属制造工艺，广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域。铸坯的冷却过程对最终产品的质量和性能具有重要的影响。而温度是评估冷却过程的关键指标之一，准确测量铸坯表面的温度场分布对铸造工艺的优化和质量控制至关重要。
2.测量原理
铸坯表面温度场的测量可采用多种原理。常用的测量方法包括接触式测温和非接触式测温。接触式测温使用热电偶或热敏电阻等接触铸坯表面，通过测量接触物体的温度来间接得到铸坯表面温度。然而，接触式测温受到测量物体的材料和形状的限制，且可能会影响铸坯表面的温度分布。非接触式测温使用红外线热像仪或红外线温度计等设备，可以直接测量铸坯表面的红外辐射温度。由于红外辐射温度与物体表面温度之间存在关联，非接触式测温非常适合铸坯表面温度场的测量。
3.测量仪的设计与实现
为了准确测量铸坯表面温度场，需要设计和制造一种专用的测量仪。以下是测量仪的设计要点：
(1)选择适当的红外线热像仪或红外线温度计，具备高精度、高灵敏度和快速响应的特点。
(2)设计适配器，用于固定和保护红外设备，同时确保测量位置和角度的准确性。
(3)考虑环境因素，如周围温度、湿度和辐射干扰等因素对测量结果的影响，尽量减小误差。
实验方法：
(1)在实验室或现场选择合适的铸造试样，确保试样形状和材料与实际生产一致。
(2)将铸造试样放置在特定的位置和角度，保证测量仪器能够准确测量到整个表面的温度分布。
(3)通过红外设备测量铸造试样表面的红外辐射温度，并记录数据。
(4)使用数据处理软件对测量结果进行分析，得出铸坯表面温度场的分布图。
4.结果与讨论
通过实验验证了测量仪的准确性和可靠性。实验结果显示，测量仪可以精确测量到铸坯表面的温度场分布，并得到了准确的温度值。同时，对比不同试样的测量结果，发现不同形状和材料的铸造试样的温度分布有所差异，这与铸造工艺和试样特性相吻合。因此，通过铸坯表面温度的实时测量，可以对铸造工艺进行优化，并实现质量控制的目标。
5.结论
本论文研究了铸坯表面温度场测量仪的设计和实验方法，通过实验证实了其准确性和可靠性。实时测量铸坯表面温度场分布可以为铸造工艺的优化和质量控制提供重要参考。进一步的研究可以考虑测量仪的自动化和高精度需求，以满足铸造工艺的发展需求。
参考文献
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