【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及粘度和密度檢測(cè)設(shè)備，尤其涉及一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x及其測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
1、熔體的高溫粘度直接體現(xiàn)了熔體材料在高溫時(shí)的流動(dòng)性及熱力學(xué)特性等，對(duì)于提高傳熱效率和降低流動(dòng)阻力具有決定作用，熔體粘度的測(cè)量是金屬冶煉、爐渣熔渣、玻璃陶瓷、新能源高溫傳蓄熱介質(zhì)材料開發(fā)中不可或少的，因此，準(zhǔn)確的熔體粘度測(cè)量非常重要。
2、熔體粘度測(cè)量一般采用高溫粘度計(jì)，高溫粘度計(jì)的規(guī)格很多，高溫粘度計(jì)方法主要包括；旋轉(zhuǎn)式、毛細(xì)管式、振蕩杯法。振蕩杯法是目前測(cè)量高溫熔體粘度的主要方法，具有測(cè)量精度高且操作方便的優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)有采用振蕩杯法原理測(cè)量熔體粘度的裝置（例如申請(qǐng)公布號(hào)為cn102879302a或者cn105891050a的專利申請(qǐng)文件所公開的測(cè)量裝置），其測(cè)量結(jié)果均為熔體的運(yùn)動(dòng)粘度，需另外采用高溫密度儀測(cè)量熔體密度，再經(jīng)計(jì)算才能得出所需要的熔體動(dòng)力粘度。此種采用兩個(gè)裝置分別測(cè)量的方式增大了高溫熔體粘度測(cè)量成本和時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x及其測(cè)量方法。
2、本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案如下：
3、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，包括真空腔室、振蕩裝置、密度測(cè)量組件以及粘度測(cè)量組件；
4、所述密度測(cè)量組件和所述粘度測(cè)量組件分別設(shè)置于真空腔室內(nèi)；
5、所述振蕩裝置包括懸絲、連桿以及驅(qū)動(dòng)元件，所述懸絲一端與所述驅(qū)動(dòng)元件連接，另一端與所述密度測(cè)量組件連接；>
6、所述連桿一端與所述密度測(cè)量組件鉸接，另一端與所述粘度測(cè)量組件固定，所述粘度測(cè)量組件用于浸入熔體內(nèi)部；
7、當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)元件帶動(dòng)懸絲轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述密度測(cè)量組件和粘度測(cè)量組件分別在所述懸絲和所述連桿帶動(dòng)下做周期扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
8、本申請(qǐng)通過(guò)設(shè)置振蕩裝置，將密度測(cè)量組件和粘度測(cè)量組件連接到一體，并同時(shí)置于真空腔室內(nèi)，密度測(cè)量組件和粘度測(cè)量組件在驅(qū)動(dòng)元件作用下做周期扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使得可以根據(jù)密度測(cè)量組件的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算出熔體的密度，根據(jù)熔體的粘度測(cè)量組件的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算出熔體的粘度。即本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜垠w粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x可以通過(guò)一臺(tái)設(shè)備同時(shí)測(cè)量熔體的粘度和密度，降低了熔體粘度測(cè)量的成本和時(shí)間。
9、進(jìn)一步的，所述密度測(cè)量組件包括固定體、滑動(dòng)塊、彈性元件和滑動(dòng)電阻；
10、所述固定體用于與所述懸絲固定，所述固定體內(nèi)具有滑槽；
11、所述滑動(dòng)塊滑動(dòng)設(shè)置于所述滑槽上；
12、所述彈性元件一端與所述固定體固定，另一端與所述滑動(dòng)塊固定，且所述彈性元件設(shè)置在靠近懸絲一側(cè)；
13、所述滑動(dòng)電阻設(shè)置在所述滑動(dòng)塊上，當(dāng)滑動(dòng)塊沿滑槽滑動(dòng)并位于滑槽的不同位置時(shí)，滑動(dòng)電阻具有不同的阻值。
14、進(jìn)一步的，所述密度測(cè)量組件與所述懸絲同軸線設(shè)置，所述密度測(cè)量組件還包括固定連接件，所述固定連接件包括連接端以及安裝軸，所述連接端螺接固定于所述固定體端部，所述安裝軸用于與所述懸絲連接；
15、所述滑動(dòng)塊遠(yuǎn)離彈性元件一端（即遠(yuǎn)離懸絲一側(cè)）形成有鏈接桿，所述密度測(cè)量組件通過(guò)所述鏈接桿與連桿鉸接。
16、進(jìn)一步的，所述固定體為柱狀體結(jié)構(gòu)，所述粘度測(cè)量組件為柱狀體結(jié)構(gòu)，自然狀態(tài)時(shí)，固定體、粘度測(cè)量組件分別與所述驅(qū)動(dòng)元件的輸出軸同軸線設(shè)置；
17、所述振蕩裝置還包括平衡盤和連接夾頭，所述連接夾頭安裝在所述驅(qū)動(dòng)元件的輸出軸上，懸絲安裝在連接夾頭上，懸絲通過(guò)連接夾頭與驅(qū)動(dòng)元件連接并與驅(qū)動(dòng)元件的輸出軸同軸線設(shè)置；
18、所述平衡盤設(shè)置于所述密度測(cè)量組件上方，所述平衡盤穿設(shè)于所述安裝軸上并與所述驅(qū)動(dòng)元件的輸出軸同軸線設(shè)置。
19、進(jìn)一步的，還包括計(jì)時(shí)裝置，所述計(jì)時(shí)裝置包括計(jì)時(shí)器、遮光片、激光發(fā)射器以及感光元件；
20、所述遮光片設(shè)置于所述粘度測(cè)量組件上方，所述遮光片與所述粘度測(cè)量組件固定并與所述粘度測(cè)量組件同軸心設(shè)置；
21、所述激光發(fā)射器和所述感光元件分別設(shè)置于所述真空腔室內(nèi)，并分別位于所述遮光片兩側(cè)，遮光片、激光發(fā)射器和所述感光元件位于同一水平面內(nèi)，所述激光發(fā)射器、所述感光元件的連線與激光發(fā)射器、遮光片的連線之間具有夾角φ，
22、當(dāng)粘度測(cè)量組件做周期扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，φ的值隨粘度測(cè)量組件所做的周期扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)而變化，φ變化時(shí)遮光片的遮光時(shí)間也發(fā)生變化；
23、當(dāng)粘度測(cè)量組件靜止時(shí)，φ大于等于0°，即當(dāng)粘度測(cè)量組件靜止時(shí)，φ的值可以大于0°，也可以等于0°，當(dāng)φ等于0°時(shí)水平面內(nèi)的激光發(fā)射器、遮光片和感光元件位于同一直線上。
24、所述計(jì)時(shí)器與所述感光元件電信號(hào)連接，當(dāng)粘度測(cè)量組件做周期扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，遮光片、激光發(fā)射器以及感光元件與計(jì)時(shí)器配合并測(cè)量感光元件兩次感應(yīng)到光線的時(shí)間間隔或者未感應(yīng)到光線的時(shí)間間隔。
25、實(shí)際使用時(shí)，計(jì)時(shí)器包括兩個(gè)（第一計(jì)時(shí)器和第二計(jì)時(shí)器），當(dāng)感光元件接收到光源信號(hào)時(shí)，第一計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，斷開光源信號(hào)時(shí)停止計(jì)時(shí)；斷開光源信號(hào)時(shí)，第二計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，再次接收到光源信號(hào)時(shí)停止計(jì)時(shí)。此時(shí)第一計(jì)時(shí)器又開始計(jì)時(shí)，斷開光源信號(hào)時(shí)停止計(jì)時(shí)，依次往復(fù)。
26、進(jìn)一步的，還包括惰性氣氛裝置、真空裝置、密封爐、密封罩以及密封箱；
27、所述密封罩設(shè)置在所述密封箱上，并與所述密封箱一同形成第一腔；
28、所述密封爐設(shè)置在所述密封箱下方，所述密封爐內(nèi)部形成有第二腔，所述第二腔內(nèi)設(shè)置有坩堝，所述坩堝用于容納待測(cè)熔體，所述第一腔和所述第二腔連通并形成所述真空腔室；
29、所述密度測(cè)量組件設(shè)置在所述第一腔內(nèi)，所述粘度測(cè)量組件設(shè)置在所述第二腔內(nèi)；
30、所述真空裝置用于對(duì)所述第一腔和所述第二腔內(nèi)抽真空處理，所述惰性氣氛裝置用于向所述第一腔和所述第二腔內(nèi)輸入惰性氣氛。
31、進(jìn)一步的，坩堝為柱狀體。
32、進(jìn)一步的，驅(qū)動(dòng)元件為步進(jìn)電機(jī)，真空裝置為真空泵。
33、進(jìn)一步的，還包括測(cè)溫?zé)犭娕冀z、加熱裝置以及降溫裝置，
34、所述測(cè)溫?zé)犭娕冀z安裝在粘度測(cè)量組件內(nèi)部；
35、所述加熱裝置包括高溫爐體，所述高溫爐體內(nèi)具有加熱元件，所述高溫爐體設(shè)置在密封爐外側(cè)，所述加熱元件用于對(duì)密封爐內(nèi)進(jìn)行加熱，所述高溫爐體與所述加熱元件之間設(shè)置有保溫元件，保溫元件用于對(duì)密封爐進(jìn)行保溫；
36、所述降溫裝置包括第一冷管和第二冷管，所述第一冷管設(shè)置在所述保溫元件與所述高溫爐體之間，并用于對(duì)高溫爐體進(jìn)行降溫，所述第二冷管用于對(duì)所述密封箱進(jìn)行降溫、防止加熱裝置對(duì)第一腔內(nèi)測(cè)量密度產(chǎn)生影響。
37、進(jìn)一步的，測(cè)溫?zé)犭娕冀z與加熱裝置信號(hào)連接，加熱裝置通過(guò)測(cè)溫?zé)犭娕冀z反饋的信號(hào)調(diào)整加熱元件的加熱功率。
38、通過(guò)將測(cè)溫?zé)犭娕冀z植入扭擺柱體內(nèi)部，同粘度測(cè)量組件一同浸入熔體樣品中，檢測(cè)熔體實(shí)際溫度，測(cè)量更準(zhǔn)確。
39、進(jìn)一步的，還包括第一升降裝置，所述第一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，包括真空腔室、振蕩裝置、密度測(cè)量組件以及粘度測(cè)量組件；
2.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述密度測(cè)量組件包括固定體、滑動(dòng)塊、彈性元件和滑動(dòng)電阻；
3.如權(quán)利要求2所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述密度測(cè)量組件與所述懸絲同軸線設(shè)置，所述密度測(cè)量組件還包括固定連接件，所述固定連接件包括連接端以及安裝軸，所述連接端螺接固定于所述固定體端部，所述安裝軸用于與所述懸絲連接；
4.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述固定體為柱狀體結(jié)構(gòu)，所述粘度測(cè)量組件為柱狀體結(jié)構(gòu)，自然狀態(tài)時(shí)，固定體、粘度測(cè)量組件分別與所述驅(qū)動(dòng)元件的輸出軸同軸線設(shè)置；
5.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括計(jì)時(shí)裝置，所述計(jì)時(shí)裝置包括計(jì)時(shí)器、遮光片、激光發(fā)射器以及感光元件；
6.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括惰性氣氛裝置、真空裝置、密封爐、密封罩以及密封箱
7.如權(quán)利要求6所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括測(cè)溫?zé)犭娕冀z、加熱裝置以及降溫裝置，
8.如權(quán)利要求6所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括第一升降裝置，所述第一升降裝置用于帶動(dòng)所述振蕩裝置沿豎直方向移動(dòng)以使密度測(cè)量組件浸入待測(cè)熔體內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，還包括密封連接件，所述密封連接件設(shè)置在所述密封箱和密封爐之間；
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任意一項(xiàng)所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，包括真空腔室、振蕩裝置、密度測(cè)量組件以及粘度測(cè)量組件；
2.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述密度測(cè)量組件包括固定體、滑動(dòng)塊、彈性元件和滑動(dòng)電阻；
3.如權(quán)利要求2所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述密度測(cè)量組件與所述懸絲同軸線設(shè)置，所述密度測(cè)量組件還包括固定連接件，所述固定連接件包括連接端以及安裝軸，所述連接端螺接固定于所述固定體端部，所述安裝軸用于與所述懸絲連接；
4.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，所述固定體為柱狀體結(jié)構(gòu)，所述粘度測(cè)量組件為柱狀體結(jié)構(gòu)，自然狀態(tài)時(shí)，固定體、粘度測(cè)量組件分別與所述驅(qū)動(dòng)元件的輸出軸同軸線設(shè)置；
5.如權(quán)利要求1所述的一種熔體粘度和密度的一體式測(cè)量?jī)x，其特征在于，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張鵬，董峰，張益博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州嘉悅智能設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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