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粘土砂湿型铸造是国内外最常用的铸造方法。在湿型铸造中,型砂的性能对铸件的质量有明显的影响,而型砂的水分是影响其铸造工艺性能最主要也是最敏感的参数之一,因而准确而快速地测量进而控制型砂水分是提高铸件质量、降低铸件废品率的重要手段。型砂水分在线测控,对控制型砂质量,提高铸件品质十分重要。国内至今尚未开发出适合铸造厂普遍使用的型砂水分在线测控仪。因此,开发研制精度高、使用方便、适合工厂普遍应用的型砂水分在线测控系统对提高铸件质量和实现铸造车间生产自动化具有重要的现实意义。
东华大学已经研制出了基于电容式水分传感器的型砂水分在线测控系统,并成功设计了系统主控电路、传感器信号测量电路、加水控制电路、电源体系以及控制箱,优化了系统电路布局结构,实施了相应抗干扰措施,为本测控系统的应用推广奠定了很好的硬件环境。本课题的主要研究工作和结果如下:
研制基于TMP03芯片的温度传感器,对水分传感器的输出信号进行补偿。进一步完善系统主控电路和信号测量电路以及控制箱的改造等硬件接口设计,精简系统电路布局结构,提高系统的加水控制精度和操作的方便性,同时提高了系统的可维护性、批量生产的可能性。以及改进型砂水分在线测控系统主控制程序、温度水分数据采集处理程序、串口通讯程序、数据插值运算程序等软件环境,使型砂水分在线测控系统能在实验室模拟工厂条件下很好的进行试验,试验结果表明:系统抗干扰性能好,水分测量达到预期目标,能满足工厂控制要求。