液態(tài)金屬電阻率快速檢測方法及裝置的研究

液態(tài)金屬電阻率快速檢測方法及裝置的研究

金屬熔體的電阻率對于金屬液態(tài)結構的變化十分敏感,因此可通過(guò)觀(guān)察金屬熔體電阻率的變化來(lái)反映金屬液態(tài)結構的變化。此外,電阻率對于一些液態(tài)金屬工藝過(guò)程也十分重要,如電爐煉鋼、鋼的精煉,熔體電磁攪拌、氧化鋁電解還原鋁等。 本文簡(jiǎn)述了金屬熔體電阻率測量的各種方法,提出了基于負壓取樣測量金屬熔體電阻率的新方法,使金屬熔體在負壓的作用下進(jìn)入雙柱電導池內,在電導池內完成其電阻率的測量。本方法的特點(diǎn)是測試速度快,可在金屬熔體進(jìn)入電導池的瞬間完成測試。 基于負壓取樣法制作了液態(tài)金屬電阻率的簡(jiǎn)易測試裝置,該裝置由雙柱電導池、負壓系統和精密恒流電源等部分構成。雙柱電導池由兩根并列圓柱形石英管、耐高溫電和端口密封材料等構成。采用真空泵和緩沖罐構成負壓系統,可平穩快速地將金屬液吸入雙柱電導池內。 通過(guò)實(shí)際測量液態(tài)汞、鋁、鑄鐵的電阻率表明:負壓取樣法可快速獲得測量結果,且測試準確度高。由于高溫條件下電導池的長(cháng)度發(fā)生微小改變,從而影響測量結果的準確性,故需對電導池的長(cháng)度采用熱膨脹計算公式進(jìn)行必要修正。通過(guò)對電導池插入液態(tài)金屬的不同深度電阻率的比較證明,電導池插入液態(tài)金屬一定深度即可,不可靠近底部和液面。由于熱電勢的存在會(huì )使電壓測量值不準確,采取正反兩個(gè)電流激勵的方法來(lái)減小熱電勢的影響。 在實(shí)際測試的基礎上,設計了由自動(dòng)升降機構、探頭鎖緊機構、負壓?jiǎn)卧葮嫵傻囊簯B(tài)金屬電阻率自動(dòng)檢測裝置。該裝置以計算機為測控中心,通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口卡和模擬量輸入接口卡可完成裝置的各種動(dòng)作和數據的采集與處理。