中北大学2011届毕业设计说明书
5.2（a） 圆柱形升液管 5.2（b） 方形升液管
图5.2 升液管形状设计
如图升液管5.2（a）,如果在圆柱形升液管外侧加线圈，线圈可以层层包裹在升液管外侧，这种设计的优点可以使升液管内铝液受热均匀。缺点在于缠绕困难，不利于固定。图5.2（b）的设计是在方形外壳上加绑铁，在绑铁上缠绕电阻丝。这种设计方便缠绕电阻丝方便、固定稳定，但是管内铝液受热不均。 （2） 保温设备
在加热装置设计基础上，对整个装置进行保温装置设计。为此，实验室可在升液管外壁加保温砖或加保温棉。最后，实验室采用保温砖和保温棉相结合的保温装置。加保温砖，一方面起到保温的作用，另一方面保温砖属于绝缘体，可以保证生产安全。第三，由于升液管质量较大，保温砖又可以起到固定效用。为了更好的起到固定效果，在保温装间隙处加入保温棉，使得装置缝隙减小，固定效果更佳。为此，实验设计如图5.3所示。
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图5.3（a） 圆筒升液管设计 图5.3（b） 方形外壁设计 图5.3 升液管保温设计
在如上述设计中，结合保温砖外形，如图5.4。实验室选用升液管外形为方形的设
图5.4 保温砖
计，作为最后的设计方案。图5.3（b）较于图5.3（a），前者的固定效果更佳。这对于电磁泵实际生产中的安全具有重要意义。 5.3 固定装置
由于铝液密度较大(ρ=2373kg/m3)，保温设备的质量也很大。因此，需要对整个升液管装置进行很好的固定设计，以保证生产的安全操作。为此，我们设计如图5.5的固定装置。通过在升液管外壁加保温砖进行初步固定。之后，在将其装入
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图5.5 箱体设计
合适大小的金属铸铝箱体。上文已经提到，升液管是被设计成3段，以适应不同实验需求的。因而，固定装置也要适应升液管的段形设计分为3段。各段之间的连接有成为固定装置设计的重点。5.4 升液管出液口的设计
实验室测定流量是通过测量一定时间内流出升液管的铝液的质量来进行的。为了测定流量，在升液管出口处设计了如下装置，如图5.6。
缺东西密封装置。
图5.6 流量测试装置出液口设计
实验室中，在升液管末端加入该装置。铝液通过该装置流入容器中，进行质量的测量。如图5.6中，出液口的流槽是斜流槽设计，以尽量减小金属液流出的阻力，从而尽可能减小出液口装置对流量的影响。在斜流槽末端处装有出液管。出液管的加入，不仅减小了金属液与空气作用面积，从而减小不必要的化学反应对实验流量的影响。而且，出液管还能起到减小金属液飞溅，保证安全生产。
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中北大学2011届毕业设计说明书 5.5 流量测试装置整体设计 根据上述设计，得到流量测试装置的整体效果图，如图5.7所示。
图5.7 流量测量装置
金属液体沿升液管上升到达升液口顶端后，沿着出液口流出。在出液口的下端方有容器，用于盛放金属液体。容器下放有电子称。可以方便测量容器及其金属液的质量变化。此外，在出液装置上方安装有激光测距仪，可以方便测出升液管中的液面变化情况。
5.6 实验室流量测试装置
根据设计，得到实验室中电磁泵的流量测试实际装置，如图5.8所示。
图5.8 铸造电磁泵实验装置
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