專利名稱：一種高溫熔體物性綜合測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于ー種測量裝置，具體涉及ー種高溫熔體物性綜合測量裝置。
背景技術(shù)：
高溫熔體的黏度、體積密度以及表面張カ是高溫熔體的三種非常重要的參數(shù)?，F(xiàn)有的測量裝置中，日本研制的SV系列振動(dòng)片式粘度計(jì)具有兩片薄傳感器震動(dòng)片，由電磁力振動(dòng)，振動(dòng)頻率為30HZ，具有測量過程中不破壞樣品結(jié)構(gòu)、測量范圍寬、測量精度高、樣品用量少，可以連續(xù)測量非牛頓液體粘度。法國GBX公司生產(chǎn)的非接觸式高溫粘度計(jì)，是根據(jù)懸滴法測量高溫熔體的粘度和表面張力，溫度可達(dá)2000°C，但其粘度測量范圍只是I 107Pa S,也無法測量低粘度材料。湘潭湘儀器有限公司生產(chǎn)的高溫熔體粘度儀，是通過測量不同液體樣品振動(dòng)振幅的減小量以及振動(dòng)時(shí)間，就可以得到液體粘度的數(shù)據(jù)，該方法測 量過程復(fù)雜，很少使用。目前國內(nèi)外采用旋轉(zhuǎn)法測量粘度有東北大學(xué)提供的RTW高溫熔體物性綜合測試儀，該測試儀發(fā)熱體采用硅鑰材質(zhì)的加熱電爐，最高工作溫度1450°C和1600°C ;PID計(jì)算機(jī)程序控制溫控；單鉬銠S型熱電偶；兩線制、線性化、溫度自動(dòng)補(bǔ)償溫度變送器。測量高溫熔體的的粘度(旋轉(zhuǎn)柱提法)、表面張カ(拉筒法)和密度(阿基米德法)。該設(shè)備基本滿足高溫熔體物性綜合測試，粘度測量范圍0. 01 — 30Pa. S(0. I — 300泊)。但是該設(shè)備存在以下問題(1)測量高溫熔體的黏度、體積密度以及表面張カ這三種參數(shù)需要在恒溫下進(jìn)行，如果不在恒溫下進(jìn)行，測量出來的數(shù)值就不準(zhǔn)確。該設(shè)備不能自動(dòng)檢測恒溫帶，給操作帶來極大的不便。(2)該設(shè)備現(xiàn)使用的發(fā)熱體特征為低溫脆性，很容易折斷。在低溫時(shí)電流電壓不宜變化過大，且電流電壓不穩(wěn)定時(shí)發(fā)熱體易被擊斷，維護(hù)成本高。(3)該設(shè)備升溫速度緩慢，溫度到達(dá)1300°C升溫時(shí)間長達(dá)4個(gè)小吋。在連續(xù)做實(shí)驗(yàn)吋，爐溫升降速度過慢，每天最多能測試3-5個(gè)試樣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決上述問題而提供了ー種高溫熔體物性綜合測量裝置。該裝置可以保證在恒溫下準(zhǔn)確的測量出高溫熔體的黏度、體積密度以及表面張力。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是—種高溫熔體物性綜合測量裝置，包括上桿體、下桿體和加熱爐，所述上桿體與所述下桿體連接，所述上桿體可圍繞下桿體作軸心旋轉(zhuǎn)，所述下桿體上安裝有加熱爐，所述加熱爐可在所述下桿體上上下運(yùn)動(dòng)，所述被測高溫熔體置入坩堝中，所述坩堝放入加熱爐內(nèi)進(jìn)行測量，所述上桿體上安裝有恒溫帶檢測裝置，所述恒溫帶檢測裝置包括傳感器和熱電偶，所述傳感器安裝在所述上桿體上，所述傳感器下端安裝有熱電偶，所述熱電偶可插入到加熱爐內(nèi)檢測恒溫帶。進(jìn)ー步地，所述加熱爐為雙層空心結(jié)構(gòu)，所述加熱爐外層通循環(huán)水，所述加熱爐內(nèi)層從外到內(nèi)安裝有保溫石棉和耐火磚，所述耐火磚將加熱爐內(nèi)層圍成一個(gè)上開ロ的爐腔，所述保溫石棉和耐火磚上部安裝有發(fā)熱體安裝磚，所述發(fā)熱體安裝磚上安裝有發(fā)熱體，所述發(fā)熱體插入到爐腔內(nèi)，所述加熱爐頂端安裝有爐蓋，所述爐蓋內(nèi)通循環(huán)水，所述加熱爐底端安裝有底蓋。進(jìn)ー步地，所述坩堝上套接有套管，所述套管用于固定坩堝。進(jìn)ー步地，所述高溫熔體物性綜合測量裝置包括黏度測量裝置，所述黏度測量裝置安裝在所述上桿體上。進(jìn)ー步地，所述高溫熔體物性綜合測量裝置包括表面張力、體積密度測量裝置，所述表面張力、體積密度測量裝置安裝在所述上桿體上。進(jìn)ー步地，所述發(fā)熱體的連接方式為并聯(lián)。優(yōu)選地，所述發(fā)熱體的數(shù)量為四根。 進(jìn)ー步地，所述加熱爐的底端和ー側(cè)中部開有熱電偶孔。優(yōu)選地，所述熱電偶孔的數(shù)量為兩個(gè)。進(jìn)ー步地，所述加熱爐的兩側(cè)上部安裝有掛鉤。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本裝置結(jié)構(gòu)簡單，其技術(shù)參數(shù)可以達(dá)到最高工作溫度1600°C ;長時(shí)間工作溫度1300°C ;連續(xù)測試試樣溫度范圍1600 1000°C ；90min內(nèi)爐溫達(dá)到1300°C ;控溫精度±1°C ;粘度測試范圍0 12Pa*S ;粘度頭位置控制精度小于±0. 5mm.。(2)本裝置中有単獨(dú)的恒溫帶檢測裝置，可以保證在ー個(gè)固定的溫度下準(zhǔn)確的測量出高溫熔體的黏度、體積密度以及表面張カ。(3)本裝置中的發(fā)熱體采用硅鑰材料，不容易折斷?？梢赃m應(yīng)低溫時(shí)電流電壓變化過大，同時(shí)電流電壓不穩(wěn)定時(shí)發(fā)熱體不易被擊斷，降低了維護(hù)成本高。(4)本裝置中發(fā)熱體的連接方式為并聯(lián)，升溫速度迅速，溫度到達(dá)1300°C升溫只需90分鐘左右，大大增加了高溫熔體的測量效率。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的ー種高溫熔體物性綜合測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的ー種高溫熔體物性綜合測量裝置中加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖I和圖2，高溫熔體物性綜合測量裝置包括上桿體I、下桿體7和加熱爐3。上桿體I與下桿7體連接，桿轉(zhuǎn)電機(jī)2可帶動(dòng)上桿體I可圍繞下桿體7作軸心旋轉(zhuǎn)。加熱爐3通過活動(dòng)爐套4安裝在下桿體7上，升降電機(jī)6和傳動(dòng)齒輪5可以帶動(dòng)加熱爐3在下桿體7上上下運(yùn)動(dòng)。上桿體I上分別安裝有黏度測量裝置8、表面張カ測量裝置9和恒溫帶檢測裝置。黏度測量裝置8采用旋轉(zhuǎn)法對高溫熔體進(jìn)行黏度測量。表面張力、體積密度測量裝置9其本質(zhì)為ー個(gè)電子天平，高溫熔體表面張カ測量用拉筒法進(jìn)行測量。更換表面張力、體積密度測量裝置9前端的表面張カ測頭10，變?yōu)轶w積密度測量重錘，利用阿基米德法就可以測量高溫熔體體積密度。恒溫帶檢測裝置包括傳感器11和熱電偶12。傳感器11安裝在上桿體I上，傳感器11下端安裝有熱電偶12，熱電偶12可插入到加熱爐3內(nèi)檢測恒溫帶。加熱爐3為雙層空心結(jié)構(gòu)，加熱爐3外層13通循環(huán)水其冷卻作用。加熱爐3內(nèi)層14從外到內(nèi)安裝有保溫石棉15和耐火磚16。耐火磚16將加熱爐內(nèi)層圍成ー個(gè)上開ロ的爐腔17，恒溫帶就在爐腔17內(nèi)。保溫石棉15和耐火磚16上部安裝有發(fā)熱體安裝磚18，發(fā)熱體安裝磚18上安裝有發(fā)熱體19，發(fā)熱體19插入到爐腔17內(nèi)，發(fā)熱體19的連接方式為并聯(lián)，數(shù)量為四根，發(fā)熱體19的材料為硅鑰。加熱爐3頂端安裝有爐蓋20，爐蓋20內(nèi)通循環(huán)水進(jìn)行冷卻。加熱爐3底端安裝有底蓋21。加熱爐3的底部和ー側(cè)中部開有第一熱電偶孔22和第二熱電偶孔27，里面放入熱電偶。第一熱電偶孔22內(nèi)的熱電偶是用來測量高溫熔體溫度，第二熱電偶孔27內(nèi)的熱電偶用來測量加熱爐溫度。加熱爐3的兩側(cè)上部安裝有掛 鉤23，掛鉤23能更加方便的將加熱爐3安裝在活動(dòng)爐套4上。當(dāng)本裝置工作吋，首先利用恒溫帶檢測裝置在爐腔17內(nèi)測量出ー個(gè)恒溫帶，此處的溫度保持不變。接著將被測高溫熔體置入坩堝24中，坩堝24放入加熱爐3內(nèi)的恒溫帶處，坩堝24下方墊磚25，坩堝24放置在磚25上。為了能更加良好的固定坩堝24，坩堝24上套接有套管26，套管26的材料為剛玉。最后用黏度測量裝置8、表面張カ測量裝置9以及體積密度測量重錘測量高溫熔體的黏度、表面張カ以及體積密度。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.ー種高溫熔體物性綜合測量裝置，包括上桿體、下桿體和加熱爐，所述上桿體與所述下桿體連接，所述上桿體可圍繞下桿體作軸心旋轉(zhuǎn)，所述下桿體上安裝有加熱爐，所述加熱爐可在所述下桿體上上下運(yùn)動(dòng)，所述被測高溫熔體置入坩堝中，所述坩堝放入加熱爐內(nèi)進(jìn)行測量，其特征在干，所述上桿體上安裝有恒溫帶檢測裝置，所述恒溫帶檢測裝置包括傳感器和熱電偶，所述傳感器安裝在所述上桿體上，所述傳感器下端安裝有熱電偶，所述熱電偶可插入到加熱爐內(nèi)檢測恒溫帯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述加熱爐為雙層空心結(jié)構(gòu)，所述加熱爐外層通循環(huán)水，所述加熱爐內(nèi)層從外到內(nèi)安裝有保溫石棉和耐火磚，所述耐火磚將加熱爐內(nèi)層圍成一個(gè)上開ロ的爐腔，所述保溫石棉和耐火磚上部安裝有發(fā)熱體安裝磚，所述發(fā)熱體安裝磚上安裝有發(fā)熱體，所述發(fā)熱體插入到爐腔內(nèi)，所述加熱爐頂端安裝有爐蓋，所述爐蓋內(nèi)通循環(huán)水，所述加熱爐底端安裝有底蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述坩堝上套接有套管，所述套管用于固定坩堝。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述高溫熔體物性綜合測量裝置包括黏度測量裝置，所述黏度測量裝置安裝在所述上桿體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述高溫熔體物性綜合測量裝置包括表面張力、體積密度測量裝置，所述表面張力、體積密度測量裝置安裝在所述上桿體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述發(fā)熱體的連接方式為并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述發(fā)熱體的數(shù)量為四根。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述加熱爐的底端和ー側(cè)中部開有熱電偶孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述熱電偶孔的數(shù)量為兩個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的高溫熔體物性綜合測量裝置，其特征在于，所述加熱爐的兩側(cè)上部安裝有掛鉤。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高溫熔體物性綜合測量裝置，屬于一種測量裝置。該包括上桿體、下桿體和加熱爐，所述上桿體與所述下桿體連接，所述上桿體可圍繞下桿體作軸心旋轉(zhuǎn)，所述下桿體上安裝有加熱爐，所述加熱爐可在所述下桿體上上下運(yùn)動(dòng)，所述被測高溫熔體置入坩堝中，所述坩堝放入加熱爐內(nèi)進(jìn)行測量，所述上桿體上安裝有恒溫帶檢測裝置，所述恒溫帶檢測裝置包括傳感器和熱電偶，所述傳感器安裝在所述上桿體上，所述傳感器下端安裝有熱電偶，所述熱電偶可插入到加熱爐內(nèi)檢測恒溫帶。該裝置可以保證在恒溫下準(zhǔn)確的測量出高溫熔體的黏度、體積密度以及表面張力。
文檔編號(hào)G01N11/00GK202442935SQ20122006211
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者萬恩同, 劉洋, 原奇?zhèn)? 夏江濤, 李華, 李恒山, 鐘毅, 陳燕才, 魏從艷, 魯新義 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司