本發(fā)明屬于冶金材料粘度測定的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冶金材料高溫粘度的測定裝置及方法。

背景技術(shù)：

測定冶金材料在高溫時(shí)粘度非常重要，高溫粘度直接體現(xiàn)了材料在高溫時(shí)候的流動(dòng)性及熱力學(xué)特征等。目前，測定冶金材料高溫粘度的設(shè)備大多測定溫度范圍小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很多都是從國外進(jìn)口的，成本高。而應(yīng)用液體在高溫爐中自由滴落來測定液體粘度的設(shè)備很少，且試樣的加熱和粘度的測定是分開進(jìn)行的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣。另外，現(xiàn)有設(shè)備測定時(shí)每次只能測定一個(gè)試樣，效率低，不能將幾組不同試樣一起測定并比較。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種冶金材料高溫粘度的測定裝置及方法，能同時(shí)測定幾組試樣，成本低，試驗(yàn)方法簡單直觀。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種冶金材料高溫粘度的測定裝置，其特征在于，包括箱體、支架、試樣罐、溫控裝置，所述支架設(shè)于所述箱體內(nèi)部，通過轉(zhuǎn)軸與箱體側(cè)壁相連，支架上均勻間隔開有數(shù)個(gè)安裝孔，所述試樣罐底部設(shè)有滴管，所述滴管穿過所述安裝孔與支架相連，箱體底面上設(shè)有集液槽，一側(cè)壁下部設(shè)有進(jìn)氣管，另一側(cè)壁上部設(shè)有排氣管，所述溫控裝置包括加熱裝置、溫度測量裝置和溫度控制裝置，所述加熱裝置和溫度測量裝置均設(shè)于箱體內(nèi)壁上，溫度控制裝置設(shè)于箱體外部并與加熱裝置及溫度測量裝置相連。

按上述方案，所述試樣罐上部分別設(shè)有加料口和水平的體積標(biāo)定管。

按上述方案，所述試樣罐可為球形或錐形。

按上述方案，所述試樣罐水平放置時(shí)，所述體積標(biāo)定管的最低點(diǎn)所在的水平面與試樣罐下部形成的空間容積為試樣罐容積的1/6～1/2。

按上述方案，所述加熱裝置加熱裝置為加熱器，溫度測量裝置為溫度傳感器，溫度控制裝置為PLC控制柜，所述PLC控制柜控制加熱器的開關(guān)，溫度傳感器的輸出端與PLC控制柜相連。

按上述方案，所述箱體外還設(shè)有攝像監(jiān)控裝置，用以觀測箱體內(nèi)試樣滴落情況，記錄滴落時(shí)長。

按上述方案，所述進(jìn)氣管和排氣管內(nèi)均設(shè)有單向閥。

按上述方案，所述轉(zhuǎn)軸兩端伸出所述箱體兩側(cè)壁，轉(zhuǎn)軸一端連接手柄。

一種冶金材料高溫粘度的測定方法，其特征在于，包括如下步驟:

A)添加試樣，取適量質(zhì)量的試樣放入試樣罐中，試樣罐保持水平狀態(tài)，打開箱體，將試樣罐水平固定于支架上，關(guān)閉箱體，通過進(jìn)氣管向箱體內(nèi)輸送保護(hù)氣體；

B)測定粘度，PLC控制柜開啟加熱器進(jìn)行加熱，溫度傳感器實(shí)時(shí)向PLC控制柜輸送箱體內(nèi)的溫度信息，當(dāng)達(dá)到測定溫度時(shí)，PLC控制柜關(guān)閉加熱器停止加熱，保溫設(shè)定時(shí)長，試樣融化呈液態(tài)，從體積標(biāo)定管流出，直至液面與體積標(biāo)定管的管口平齊不再流出，繼續(xù)保溫設(shè)定時(shí)長，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)支架旋轉(zhuǎn)90°，試樣罐呈滴管朝下的垂直狀態(tài)，通過攝像監(jiān)控裝置記錄試樣完全滴落的時(shí)長，得出試樣在測定溫度下的粘度。

本發(fā)明的有益效果是：提供一種冶金材料高溫粘度的測定裝置及方法，一次試驗(yàn)可以同時(shí)測定兩個(gè)以上不同試樣，并可以通過攝像監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)觀測，有利于快速直觀地記錄冶金材料的粘度大小，重復(fù)性好，成本低，操作簡便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的試樣罐水平加料的示意圖。

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的試樣罐垂直測定的示意圖。

其中：1-轉(zhuǎn)軸，2-箱體，3-加熱器，4-溫度傳感器，5-試樣罐，6-加料口，7-進(jìn)氣管，8-排氣管，9-支架，10-滴管，11-集液槽，12-體積標(biāo)定管。

具體實(shí)施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1-2所示，一種冶金材料高溫粘度的測定裝置，包括箱體2、支架9、試樣罐5、溫控裝置，支架設(shè)于箱體內(nèi)部，通過轉(zhuǎn)軸1與箱體側(cè)壁相連，支架上均勻間隔開有數(shù)個(gè)安裝孔，試樣罐底部設(shè)有滴管10，滴管穿過安裝孔與支架相連，箱體底面上設(shè)有集液槽11，一側(cè)壁下部設(shè)有進(jìn)氣管7，另一側(cè)壁上部設(shè)有排氣管8，溫控裝置包括加熱裝置、溫度測量裝置和溫度控制裝置，加熱裝置和溫度測量裝置均設(shè)于箱體內(nèi)壁上，溫度控制裝置設(shè)于箱體外部并與加熱裝置及溫度測量裝置相連。

試樣罐上部設(shè)有加料口6和水平的體積標(biāo)定管12，試樣罐可為球形或錐形。試樣罐水平放置時(shí)，體積標(biāo)定管的最低點(diǎn)所在的水平面與試樣罐下部形成的空間容積為試樣罐容積的1/6～1/2。

加熱裝置為加熱器3，溫度測量裝置為溫度傳感器4，溫度控制裝置為PLC控制柜，PLC控制柜控制加熱器的開關(guān)，溫度傳感器的輸出端與PLC控制柜相連。

箱體外還設(shè)有攝像監(jiān)控裝置，通過箱體上設(shè)有的觀測窗口觀測試樣滴落情況，實(shí)時(shí)傳輸圖像，記錄試樣滴落時(shí)長，得出試樣的粘度。

進(jìn)氣管和排氣管內(nèi)均設(shè)有單向閥，進(jìn)氣管在測定時(shí)向箱體內(nèi)輸送保護(hù)氣體，測定結(jié)束，保護(hù)氣體通過排氣管排出。

轉(zhuǎn)軸兩端伸出所述箱體兩側(cè)壁，轉(zhuǎn)軸一端連接手柄，方便操作人員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，調(diào)節(jié)試樣罐的位置狀態(tài)。

本裝置的測定原理是：一定體積的液體通過滴管的時(shí)間即為粘度(s)，測定步驟如下：

A)添加試樣，取適量質(zhì)量的試樣放入試樣罐中，試樣罐保持水平狀態(tài)，打開箱體，將試樣罐水平固定于支架上，可以同時(shí)測定兩個(gè)以上不同試樣，關(guān)閉箱體，通過進(jìn)氣管向箱體內(nèi)輸送保護(hù)氣體；

B)測定粘度，PLC控制柜開啟加熱器進(jìn)行加熱，溫度傳感器實(shí)時(shí)向PLC控制柜輸送箱體內(nèi)的溫度信息，當(dāng)達(dá)到測定溫度時(shí)，PLC控制柜關(guān)閉加熱器停止加熱，保溫設(shè)定時(shí)長，試樣融化呈液態(tài)，從體積標(biāo)定管流出，直至液面與體積標(biāo)定管的管口平齊不再流出，保證了測定時(shí)試樣體積的一致性，繼續(xù)保溫設(shè)定時(shí)長，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)支架旋轉(zhuǎn)90°，試樣罐呈滴管朝下的垂直狀態(tài)，通過攝像監(jiān)控裝置記錄試樣完全滴落的時(shí)長，得出試樣在測定溫度下的粘度。

實(shí)施例1：稱取一定質(zhì)量的兩種玻璃試樣(保證到達(dá)測定溫度時(shí)試樣液化后的液體體積高于體積標(biāo)定管處)，從加料口放進(jìn)球形試樣罐中，保證滴管處于水平位置，將試樣罐水平地固定在支架上，關(guān)上箱體，根據(jù)需要通入保護(hù)性氣體，按照一定的加熱制度加熱試樣，到測定溫度1100℃時(shí)，保溫，觀察到有液體從體積標(biāo)定管流出，當(dāng)從體積標(biāo)定管內(nèi)液體流出結(jié)束后，繼續(xù)保溫30min后，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，使試樣罐滴管處于垂直位置，記錄試樣從滴管流出的時(shí)間，試樣一流出時(shí)間為79秒，試樣二流出時(shí)間為67秒，即為兩種試樣在該溫度下的粘度。

實(shí)施例2：稱取一定質(zhì)量的三種耐火材料試樣(保證到達(dá)測定溫度時(shí)試樣液化后的液體體積高于體積標(biāo)定管處)，從加料口放進(jìn)圓錐形試樣罐中，保證滴管處于水平位置，將試樣罐水平地固定在支架上，關(guān)上箱體，根據(jù)需要通入保護(hù)性氣體，按照一定的加熱制度加熱試樣，到測定溫度1780℃時(shí)，保溫。觀察到有液體從體積標(biāo)定管流出，當(dāng)從體積標(biāo)定管內(nèi)液體流出結(jié)束后，繼續(xù)保溫30min后，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，使試樣罐滴管處于垂直位置，記錄試樣從滴管流出的時(shí)間，試樣一流出時(shí)間為63秒，試樣二流出時(shí)間為29秒，試樣三流出時(shí)間為86秒，即為各試樣在該溫度下的粘度。