乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，包括乳化基質(zhì)容器、超聲波發(fā)生器、超聲波發(fā)射換能器、計時器、超聲波接收換能器、接口轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、信號傳輸轉(zhuǎn)換器和信息處理單元；超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器、溫度傳感器安裝在乳化基質(zhì)容器上；超聲波發(fā)生器的信號輸出接口連接超聲波發(fā)射換能器的信號輸入接口，超聲波發(fā)射換能器的信號輸出接口連接計時器；超聲波接收換能器的信號輸出接口連接計時器，計時器連接接口轉(zhuǎn)換器；溫度傳感器的信號輸出接口連接信號傳輸轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸入接口，接口轉(zhuǎn)換器的接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器的接口分別與信息處理單元的對應(yīng)接口連接。本實用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，測量乳化基質(zhì)穩(wěn)定性的時間小于1s，測量精度高，維護操作方便。
【專利說明】乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，用于乳化炸藥的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀60年代由美國人H.F布盧姆實用新型的乳化炸藥專利技術(shù)以后，由于該炸藥具有優(yōu)良的抗水性和爆炸性能，集中了銨油炸藥、漿狀炸藥、水膠炸藥的優(yōu)點，很快受到各國的關(guān)注。乳化過程是乳化炸藥生產(chǎn)中一個重要環(huán)節(jié)，在乳化炸藥的生產(chǎn)過程中，乳化基質(zhì)的質(zhì)量直接決定了乳化炸藥的質(zhì)量。乳化基質(zhì)屬于乳狀液范疇，乳狀液是一個熱力學不穩(wěn)定體系。乳化基質(zhì)的水相具有結(jié)晶化趨勢，最終的晶體成長改變了乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性。因此，乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性影響到乳化炸藥的生產(chǎn)規(guī)模、使用范圍和性能。
[0003]目前，檢測乳化基質(zhì)穩(wěn)定性主要方法有顯微觀察法、高低溫循環(huán)法、離心沉降法、水溶法和粘度法等，還有如埃爾弗安塔法國公司申請的實用新型專利W098/38489為測定水-烴乳液穩(wěn)定性的裝置和方法，該裝置是通過重量分析傳感器的重量變化來確定相分離的水-烴乳液穩(wěn)定性的裝置和方法，其測量時間長。永港偉方(北京)科技股份有限公司的實用新型專利CN101629898A為檢測人造板石蠟乳液穩(wěn)定性的方法，其特征是:首先確定先驗乳液靜置分層時間與先驗乳液借助機械力實現(xiàn)破乳的時間之間的相關(guān)性，接著借助機械力作用下使待測乳液破乳，并記錄破乳所需要時間，然后由待測乳液破乳時間獲得其靜置分層時間。該方法缺點:破壞了部分待測乳液，測量時間較長。但是不論是常用的主要方法還是上述兩個專利所公開的技術(shù)特征，都存在測量時間較長的問題，導致乳化基質(zhì)穩(wěn)定性的測量效率低，并且測量精度也不夠高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種能提高乳化基質(zhì)穩(wěn)定性的測量效率和測量精度的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)解決方案是:乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，包括乳化基質(zhì)容器、超聲波發(fā)生器、超聲波發(fā)射換能器、計時器、超聲波接收換能器、接口轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、信號傳輸轉(zhuǎn)換器和信息處理單元；所述超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器、溫度傳感器安裝在乳化基質(zhì)容器上；所述超聲波發(fā)生器的信號輸出接口連接超聲波發(fā)射換能器的信號輸入接口，超聲波發(fā)射換能器的信號輸出接口連接計時器；超聲波接收換能器的信號輸出接口連接計時器，計時器連接接口轉(zhuǎn)換器；溫度傳感器的信號輸出接口連接信號傳輸轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸入接口，接口轉(zhuǎn)換器的接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器的接口分別與信息處理單元的對應(yīng)接口連接。
[0006]進一步的，所述超聲波發(fā)生器的型號選用YTP — 200 - 80Z ;超聲波發(fā)射換能器和超聲波接收換能器的型號選用YTH-50-28A或YTH-50-40 ;計時器的型號選用MTTU-6E1R ；接口轉(zhuǎn)換器的型號選用HEXIN-1II的RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器的型號選用JCJ100ZSX ;信號傳輸轉(zhuǎn)換器的型號選用IPO A/D數(shù)字A4-232。
[0007]進一步的，所述乳化基質(zhì)容器選用箱體結(jié)構(gòu)。
[0008]更進一步的，所述超聲波發(fā)生器的信號輸出接口與超聲波發(fā)射換能器的信號輸入接口通過同軸電纜連接，超聲波發(fā)射換能器的信號輸出接口與計時器的CPI接口通過同軸電纜連接；超聲波接收換能器的信號輸出接口與計時器的CP2接口通過同軸電纜連接，計時器的RS-485接口與接口轉(zhuǎn)換器的RS-485接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接；溫度傳感器的信號輸出接口與信號傳輸轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸入接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，接口轉(zhuǎn)換器的RS-232接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器的RS-232接口分別與信息處理單元的RS-232接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接。
[0009]利用上述的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置進行檢測的方法，包括以下步驟:
[0010]步驟一、標定與被測乳化基質(zhì)相同配方的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線，首先制備與被測乳化基質(zhì)相同配方、不同穩(wěn)定性的乳化基質(zhì)，測量各穩(wěn)定性乳化基質(zhì)在不同溫度下的超聲波波速，做出各穩(wěn)定性下乳化基質(zhì)溫度與超聲波波速的標準曲線；
[0011]步驟二、將步驟一得到的標定好的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線輸送至信息處理單元；
[0012]步驟三、通過超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器、計時器和溫度傳感器對被測乳化基質(zhì)中超聲波傳播時間和溫度進行測量，將測得的超聲波傳播時間先轉(zhuǎn)化成超聲波波速的數(shù)字信號，再將測得的溫度的測量值模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，信息處理單元將測得溫度和超聲波波速的數(shù)字信號與相應(yīng)的標準曲線進行比較，得到被測乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著的優(yōu)點是:利用溫度傳感器測得乳化基質(zhì)的溫度，利用超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器和計時器測得超聲波在乳化基質(zhì)中的傳播時間，將超聲波傳播時間轉(zhuǎn)化成超聲波波速，測得溫度和超聲波波速同標準曲線進行比較，即可快速準確的測量乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性；本實用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，測量乳化基質(zhì)穩(wěn)定性的時間小于IS，測量精度高，維護操作方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型作進一步地說明。
[0015]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型不同穩(wěn)定性的配方I乳化基質(zhì)隨溫度變化的超聲波波速曲線圖；
[0017]圖3是本實用新型不同穩(wěn)定性的配方2乳化基質(zhì)隨溫度變化的超聲波波速曲線圖；
[0018]圖4是本實用新型乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測時數(shù)據(jù)處理流程。
[0019]圖中:1、乳化基質(zhì)容器，2、超聲波發(fā)生器，3、超聲波發(fā)射換能器，4、計時器，5、超聲波接收換能器，6、接口轉(zhuǎn)換器,7、溫度傳感器,8、信號傳輸轉(zhuǎn)換器,9、信息處理單兀。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，包括乳化基質(zhì)容器1、超聲波發(fā)生器2、超聲波發(fā)射換能器3、計時器4、超聲波接收換能器5、接口轉(zhuǎn)換器6、溫度傳感器7、信號傳輸轉(zhuǎn)換器8和信息處理單元9 ;所述超聲波發(fā)射換能器3、超聲波接收換能器5、溫度傳感器7安裝在乳化基質(zhì)容器I上；所述超聲波發(fā)生器2的信號輸出接口連接超聲波發(fā)射換能器3的信號輸入接口，超聲波發(fā)射換能器3的信號輸出接口連接計時器4 ;超聲波接收換能器5的信號輸出接口連接計時器4，計時器4連接接口轉(zhuǎn)換器6 ;溫度傳感器7的信號輸出接口連接信號傳輸轉(zhuǎn)換器8的模擬信號輸入接口，接口轉(zhuǎn)換器6的接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器8的接口分別與信息處理單元9的對應(yīng)接口連接。
[0021]進一步的，所述接口轉(zhuǎn)換器6選擇RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器。
[0022]進一步的，所述乳化基質(zhì)容器I選用箱體結(jié)構(gòu)。
[0023]進一步的，所述超聲波發(fā)生器2的型號選用YTP — 200 — 80Z ;超聲波發(fā)射換能器3和超聲波接收換能器5的型號選用YTH-50-28A或YTH-50-40 ;計時器4的型號選用MTTU-6E1R ;接口轉(zhuǎn)換器6的型號選用HEXIN-1II的RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器7的型號選用JCJ100ZSX ;信號傳輸轉(zhuǎn)換器8的型號選用IPO A/D數(shù)字A4-232。
[0024]更進一步的，所述超聲波發(fā)生器2的信號輸出接口與超聲波發(fā)射換能器3的信號輸入接口通過同軸電纜連接，超聲波發(fā)射換能器3的信號輸出接口與計時器4的CPl接口通過同軸電纜連接；超聲波接收換能器5的信號輸出接口與計時器4的CP2接口通過同軸電纜連接，計時器4的RS-485接口與接口轉(zhuǎn)換器6的RS-485接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接；溫度傳感器7的信號輸出接口與信號傳輸轉(zhuǎn)換器8的模擬信號輸入接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，接口轉(zhuǎn)換器6的RS-232接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器8的RS-232接口分別與信息處理單元9的RS-232接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接。
[0025]利用上述的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置進行檢測的方法，包括以下步驟:
[0026]步驟一、標定與被測乳化基質(zhì)相同配方的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線，首先制備與被測乳化基質(zhì)相同配方、不同穩(wěn)定性的乳化基質(zhì)，測量各穩(wěn)定性乳化基質(zhì)在不同溫度下的超聲波波速，做出各穩(wěn)定性下乳化基質(zhì)溫度與超聲波波速的標準曲線；
[0027]步驟二、在信息處理單元中設(shè)置能對被測乳化基質(zhì)的測量溫度、超聲波波速和標準曲線進行比較的數(shù)據(jù)，并將步驟一得到的標定好的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線輸送至信息處理單元；
[0028]步驟三、通過超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器、計時器和溫度傳感器對被測乳化基質(zhì)中超聲波傳播時間和溫度進行測量，將測得的超聲波傳播時間先轉(zhuǎn)化成超聲波波速的數(shù)字信號，再將測得的溫度的測量值模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，信息處理單元將測得溫度和超聲波波速的數(shù)字信號與相應(yīng)的標準曲線進行比較，得到被測乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性。
[0029]本實用新型超聲波檢測乳化基質(zhì)穩(wěn)定性的原理如下:利用超聲波發(fā)射換能器3、超聲波接收換能器5和計時器4測得超聲波在乳化基質(zhì)中的傳播時間，在信息處理單元中將超聲波傳播時間轉(zhuǎn)化成超聲波波速，公式如下:
[0030]V=L/t
[0031]其中-M-超聲波在乳化基質(zhì)中的傳播速度，單位:m/s ；
[0032]L——超聲波聲程，單位:m ；
[0033]t——超聲波在乳化基質(zhì)中的傳播時間，單位:s ；
[0034]測得溫度和超聲波波速同信息處理單元上的標準曲線進行比較，即可快速準確的測量乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性。[0035]參見圖1、圖2和圖3，乳化基質(zhì)穩(wěn)定性的具體檢測操作步驟如下:
[0036]第一步，標定與被測乳化基質(zhì)相同配方的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線，首先配置與被檢測乳化基質(zhì)相同配方、不同穩(wěn)定性的乳化基質(zhì)，測定各種穩(wěn)定性的乳化基質(zhì)不同溫度下一定超聲波聲程的超聲時間，見表1、表3 ;通過上述公式換算成的超聲波波速，見表2、表4;做出各穩(wěn)定性乳化基質(zhì)在不同溫度下的超聲波波速標準曲線，見圖
2、圖 3。
[0037]第二步，將第一步得到的標定好的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線輸送至信息處理單元。
[0038]第三步，將被測乳化基質(zhì)放入乳化基質(zhì)容器1，通過超聲波發(fā)生器2激發(fā)，超聲波發(fā)射換能器3發(fā)射超聲波，計時器4開始計時，超聲波穿過乳化基質(zhì)到達超聲波接收換能器5，計時器4計時結(jié)束，測量了超聲波在乳化基質(zhì)中傳播時間，通過溫度傳感器7測量乳化基質(zhì)溫度，將測得乳化基質(zhì)溫度的測量值模擬信號在信號傳輸轉(zhuǎn)換器8中被轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，超聲波傳播時間的測量值數(shù)字信號在接口轉(zhuǎn)換器6被轉(zhuǎn)化成可以與計算機連接的RS-232信號，超聲波傳播時間數(shù)字信號在信息處理單元9中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)先被轉(zhuǎn)化成超聲波波速數(shù)字信號，該超聲波溫度和超聲波波速的數(shù)字信號與相應(yīng)的標準曲線進行比較，即可得到被測量乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性。
[0039]參見圖1和圖4，本實用新型乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測過程和數(shù)據(jù)處理流程如下:
[0040]由超聲波發(fā)生器2激發(fā)在乳化基質(zhì)容器內(nèi)的超聲波發(fā)射換能器3發(fā)射超聲波，同時由計時器4開始計時，超聲波通過乳化基質(zhì)被在乳化基質(zhì)容器I內(nèi)的超聲波接收換能器5感應(yīng)，計時器4計時結(jié)束，完成測量超聲波在一定聲程L上的傳播時間t，超聲波傳播時間的測量值數(shù)字信號在接口轉(zhuǎn)換器6被轉(zhuǎn)化成可以與信息處理單元9連接的RS-232信號，在信息處理單元9中超聲波在乳化基質(zhì)中傳播時間的數(shù)字信號先被轉(zhuǎn)換為超聲波波速數(shù)字信號。
[0041]在乳化基質(zhì)容器I內(nèi)的溫度傳感器7測得被測乳化基質(zhì)的溫度，將測得乳化基質(zhì)溫度的測量值模擬信號在信號傳輸轉(zhuǎn)換器8中被轉(zhuǎn)化成可以與信息處理單元9連接的RS-232信號，乳化基質(zhì)的溫度RS-232信號通過數(shù)據(jù)傳輸線與信息處理單元9連接。
[0042]乳化基質(zhì)的溫度和超聲波波速數(shù)字信號與信息處理單元9中被測乳化基質(zhì)相同配方的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性一溫度一超聲波波速標準曲線的數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果信息處理單元9將在屏幕顯示器上顯示該乳化基質(zhì)穩(wěn)定性。
[0043]實施例1
[0044]配制與被檢測乳化基質(zhì)I相同配方、不同穩(wěn)定性的乳化基質(zhì)，使用頻率為40kHz超聲波測定各種穩(wěn)定性的乳化基質(zhì)在不同溫度下和聲程為50mm的超聲時間，實驗結(jié)果見表I ;通過上述公式換算成的超聲波波速，見表2 ;作出各穩(wěn)定性乳化基質(zhì)在不同溫度下的超聲波波速標準曲線，見圖2。被測乳化基質(zhì)I使用頻率為40kHz的超聲波檢測，溫度傳感器測得被測乳化基質(zhì)I溫度105°C，通過超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器和計時器測得超聲波在聲程為60mm被測乳化基質(zhì)I中的傳播時間為46.7 μ S，計算得出超聲波波速為1284.8m/s,通過比較可以確定為配方I的乳化基質(zhì)的穩(wěn)定性為232天。
[0045]其中乳化基質(zhì)I的配方I的操作如下:
[0046]復合蠟制備:將凡士林、機油和石蠟按照2:1:2質(zhì)量比配制，在80°C下混合均勻。[0047]水相制備:將硝酸銨、硝酸鈉、尿素和水按照75:9:2:14質(zhì)量比配制，在105°C下攪拌混合均勻。
[0048]油相制備:將SpanSO和已配制好的復合蠟按照1:2質(zhì)量比配制，在80°C下混合均勻。
[0049]表1不同穩(wěn)定性配方I的乳化基質(zhì)隨溫度變化的超聲波傳播時間
[0050]
【權(quán)利要求】
1.乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于:包括乳化基質(zhì)容器(I)、超聲波發(fā)生器(2)、超聲波發(fā)射換能器(3)、計時器(4)、超聲波接收換能器(5)、接口轉(zhuǎn)換器(6)、溫度傳感器(7)、信號傳輸轉(zhuǎn)換器(8)和信息處理單元(9);所述超聲波發(fā)射換能器(3)、超聲波接收換能器(5)、溫度傳感器(7)安裝在乳化基質(zhì)容器(I)上；所述超聲波發(fā)生器(2)的信號輸出接口連接超聲波發(fā)射換能器(3)的信號輸入接口，超聲波發(fā)射換能器(3)的信號輸出接口連接計時器(4);超聲波接收換能器(5)的信號輸出接口連接計時器(4)，計時器(4)連接接口轉(zhuǎn)換器(6);溫度傳感器(7)的信號輸出接口連接信號傳輸轉(zhuǎn)換器(8)的模擬信號輸入接口，接口轉(zhuǎn)換器(6 )的接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器(8 )的接口分別與信息處理單元(9 )的對應(yīng)接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器(2)的型號選用YTP — 200 - 80Z ;超聲波發(fā)射換能器(3)和超聲波接收換能器(5)的型號選用YTH-50-28A或YTH-50-40 ;計時器(4)的型號選用MTTU-6E1R ;接口轉(zhuǎn)換器(6)的型號選用HEXIN-1II的RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器，溫度傳感器(7)的型號選用JCJ100ZSX ;信號傳輸轉(zhuǎn)換器(8)的型號選用IPO A/D數(shù)字A4-232。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于:所述乳化基質(zhì)容器(I)選用箱體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳化基質(zhì)穩(wěn)定性檢測裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器(2 )的信號輸出接口與超聲波發(fā)射換能器(3 )的信號輸入接口通過同軸電纜連接，超聲波發(fā)射換能器(3)的信號輸出接口與計時器(4)的CPI接口通過同軸電纜連接；超聲波接收換能器(5)的信號輸出接口與計時器(4)的CP2接口通過同軸電纜連接，計時器(4)的RS-485接口與接口轉(zhuǎn)換器(6)的RS-485接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接；溫度傳感器(7)的信號輸出接口與信號傳輸轉(zhuǎn)換器(8)的模擬信號輸入接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，接口轉(zhuǎn)換器(6)的RS-232接口和信號傳輸轉(zhuǎn)換器(8 )的RS-232接口分別與信息處理單元(9 )的RS-232接口通過數(shù)據(jù)傳輸線連接。
【文檔編號】G01N29/024GK203732499SQ201420097547
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】李德記, 王曉紅, 戴明虎 申請人:中煤科工集團淮北爆破技術(shù)研究院有限公司