一种铸造合金热分析仪的制作方法

1.本发明涉及分析仪技术领域，尤其是涉及一种铸造合金热分析仪。


背景技术：

2.热重分析的仪器是一种利用热重法检测物质温度―质量变化关系的仪器；热重法是在程序温控下测定物质的质量随温度或时间的变化关系，当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化，这时热重曲线就不是直线而是有所下降，通过分析热重曲线，可以知道被测物质在多少度时产生变化，并且根据失重量可以计算失去了多少物质；
3.现有技术中也出现了一些热重分析仪的技术方案，如申请号为201520282273x的一项中国专利公开了一种实验室用热重分析仪，它包括基座和设置有基座上方的天平和升级电机，所述天平外罩有石英箱，所述升级电机上方通过联轴器垂直设置有升降杆，所述升降杆设置有升级台，所述升级台面上设置有电炉，所述电炉内设置有石英罩，所述石英罩一端伸出电炉顶端外，所述石英罩另一端穿过升级台安装在石英箱上，所述石英罩内设置有样本称重器。该实用新型价格低、制作工艺简单，且可以根据要求在不通气氛下进行实验。本实用新型称取的样品量大，可以取大量的样品进行实验，确保不会应取样导致同一样品得到不同实验结果；
4.但是该技术方案没有考虑到在实际使用中，人工对坩埚内添加待测金属的颗粒，待测的金属颗粒质量一般较小，坩埚体积也较小，在操作过程中必须非常小心，否则容易发生失误导致坩埚内部金属颗粒掉落，操作难度较大，且针对于加热反应后的坩埚只能通过自然冷却或利用外部工具的方式将其从电炉中取出更换进行下一组的实验，该方式无疑降低工作效率，增加一定危险性。
5.为此，提出一种铸造合金热分析仪。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种铸造合金热分析仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铸造合金热分析仪，包括工作台，所述工作台上端面从左往右依次固定分布有放置台、固定筒以及加热炉，三者呈中轴线横向分布，所述工作台的下端面与固定筒对应位置开设放置腔，且放置腔的内部固定步进电机，所述固定筒的内部转动连接传动杆，且传动杆的底端与步进电机输出轴固定，所述传动杆的上端固定条形板，且条形板的下端面左端固定电动推杆，所述电动推杆的下端设置夹持机构与按压机构；
8.所述夹持机构包括弧形夹板一、弧形夹板二、挤压弹簧、夹片一、固定板、夹片二、弧形件、磁铁，所述固定板圆形结构设计，且其两侧铰接固定弧形夹板一与弧形夹板二，所述弧形夹板一与弧形夹板二两者共同组成圆形结构，且两者内表面下端夹持固定有坩埚，
所述弧形夹板一与弧形夹板二上端相邻面与固定板上端面均固定挤压弹簧，且挤压弹簧呈至度角倾斜设计固定，所述固定板的中部贯穿设置按压机构，所述弧形夹板一与弧形夹板二的下端面分别固定与之匹配的夹片一与夹片二，且夹片一与夹片二相邻端均固定弧形件，两个所述弧形件位置对应，且弧度与夹片一以及夹片二相对，两个所述弧形件相邻面均嵌入式连接磁铁，且磁铁为钕铁硼强磁铁，相互吸附固定，且两个磁铁间磁吸力大于挤压弹簧弹性挤压力度；
9.所述放置台包括锥形块、放置筒、网板、气道，所述放置筒内部靠近上端固定网板，且网板到放置筒上端开口深度等于坩埚外长度，所述放置筒的上端面前后对称固定锥形块，且锥形块与相邻两个弧形件接触区域位置对应，所述放置筒内壁靠近下端对称开设气道，所述气道内为镂空结构并与放置筒内外相通。
10.优选的，所述弧形夹板一与弧形夹板二内表面靠近夹片一与夹片二的位置开设有环形槽，且坩埚边缘位于环形槽内部。
11.优选的，相邻两个弧形件的下端面对称固定有弹片，两个所述弹片呈弧形结构设计，且两者呈八字形结构设计并且与锥形块两侧倾斜面对应。
12.优选的，所述按压机构包括按压片、外筒、齿条一、齿条二、齿轮、滑轮、放置槽、钢丝绳、配重球，所述外筒贯穿固定板中部并与固定板固定连接，所述外筒的内部中间位置转动连接齿轮，所述齿轮中部贯穿固定转轴，且转轴贯穿延伸至外筒内壁，转轴前后两端还套接有扭转弹簧，所述齿轮前后两侧设置齿条一与齿条二，三者啮合传动连接，所述齿条一下端延伸至外筒下端并与按压片中部固定，所述外筒外表面上端与齿条二对应位置开设柱形结构放置槽，且放置槽内部转动连接滑轮，所述滑轮外表面设置钢丝绳，且钢丝绳一端延伸至外筒内部并与齿条二上端中部固定，另一端则延伸至外筒外表面固定连接于配重球外表面上端，所述外筒上端与电动推杆输出端固定。
13.优选的，所述齿条一长度为外筒内长度的二分之一，且齿条一、齿条二与外筒内壁之间均设置有滑轨，且其通过滑轨在外套筒内部上下滑动位移。
14.优选的，所述配重球外表面前后两侧靠近下端的位置对称设置有拉伸弹簧，且拉伸弹簧两端通过螺丝螺纹连接固定于配重球以及外筒外表面。
15.优选的，所述加热炉的内部中间位置固定连接有支架，且支架上端固定有固定台，且固定台与放置台结构相同。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明通过设置夹持机构配合结构相同的放置台以及加热炉内部的固定台使用，利用夹持机构夹持固定坩埚放置于加热炉的内往返过程替代人工放置坩埚的步骤，降低了坩埚放置难度，增加工作效率，且利用放置台与固定台的结构，不仅能够配合夹持机构实现坩埚的稳定夹持上升、平稳下落支撑，且针对于加热后的坩埚代替人工取出步骤，降低危险系数；
18.2.本发明通过设置按压机构配合夹持机构，利用步进电机驱动传动杆机条形板将位于夹持机构中的坩埚进行弧形位移至加热炉与放置台上方的往返过程中能够进一步通过位移过程中的离心力迫使配重球惯性拉扯钢丝绳，进一步通过齿条一、齿条二以及齿轮三者之间的啮合传动关系迫使按压片向下位移遮蔽坩埚上方开口，降低内部金属颗粒掉落的几率，并对坩埚内部金属颗粒挤压，使其均匀平摊，便于后续加热炉对其均匀加热。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明的整体结构视图；
21.图2为本发明的整体结构剖视图；
22.图3为本发明的图2中a处放大视图；
23.图4为本发明的图3中d
‑
d处的剖视图；
24.图5为本发明的图2中b处放大视图；
25.图6为本发明的图3中c
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c处的剖视图；
26.图7为本发明的图6中e
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e处的剖视图。
27.附图标记说明：
28.1、工作台；2、放置台；3、加热炉；4、固定筒；5、夹持机构；6、按压机构；7、坩埚；
29.21、锥形块；22、放置筒；23、网板；24、气道；
30.31、支架；32、固定台；
31.41、传动杆；42、条形板；43、电动推杆；44、放置腔；45、步进电机
32.51、弧形夹板一；52、弧形夹板二；53、挤压弹簧；54、环形槽；55、夹片一；56、固定板；57、夹片二；58、弧形件；581、弹片；59、磁铁；
33.60、按压片；61、外筒；62、齿条一；63、齿条二；64、齿轮；65、滑轮；66、放置槽；67、钢丝绳；68、配重球；69、拉伸弹簧。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：
36.一种铸造合金热分析仪，包括工作台1，所述工作台1上端面从左往右依次固定分布有放置台2、固定筒4以及加热炉3，三者呈中轴线横向分布，所述工作台1的下端面与固定筒4对应位置开设放置腔44，且放置腔44的内部固定步进电机45，所述固定筒4的内部转动连接传动杆41，且传动杆41的底端与步进电机45输出轴固定，所述传动杆41的上端固定条形板42，且条形板42的下端面左端固定电动推杆43，所述电动推杆43的下端设置夹持机构5与按压机构6；
37.所述夹持机构5包括弧形夹板一51、弧形夹板二52、挤压弹簧53、夹片一55、固定板56、夹片二57、弧形件58、磁铁59，所述固定板56圆形结构设计，且其两侧铰接固定弧形夹板一51与弧形夹板二52，所述弧形夹板一51与弧形夹板二52两者共同组成圆形结构，且两者内表面下端夹持固定有坩埚7，所述弧形夹板一51与弧形夹板二52上端相邻面与固定板56上端面均固定挤压弹簧53，且挤压弹簧53呈至度角倾斜设计固定，所述固定板56的中部贯
穿设置按压机构6，所述弧形夹板一51与弧形夹板二52的下端面分别固定与之匹配的夹片一55与夹片二57，且夹片一55与夹片二57相邻端均固定弧形件58，两个所述弧形件58位置对应，且弧度与夹片一55以及夹片二57相对，两个所述弧形件58相邻面均嵌入式连接磁铁59，且磁铁59为钕铁硼强磁铁59，相互吸附固定，且两个磁铁59间磁吸力大于挤压弹簧53弹性挤压力度；
38.所述放置台2包括锥形块21、放置筒22、网板23、气道24，所述放置筒22内部靠近上端固定网板23，且网板23到放置筒22上端开口深度等于坩埚7外长度，所述放置筒22的上端面前后对称固定锥形块21，且锥形块21与相邻两个弧形件58接触区域位置对应，所述放置筒22内壁靠近下端对称开设气道24，所述气道24内为镂空结构并与放置筒22内外相通。
39.工作时，首先将坩埚7放置于放置筒22内，网板23上端面初步承托固定，然后向坩埚7内加入实验所需一定量的金属颗粒，添加完成后，通过控制电动推杆43下移，迫使固定板56携载弧形夹板一51与弧形夹板二52同步向下位移，直至与两者前后两端相邻连接的夹片一55与夹片二57相邻端弧形件58磁吸接触区域位移至锥形块21的正上方，此时利用电动推杆43继续推动下移，利用锥形块21插接至夹片一55与夹片二57相邻端弧形件58磁铁59吸附接触区域，通过锥形块21两侧倾斜导向，相邻弧形件58磁吸力分离，夹片一55与夹片二57受到挤压，并迫使夹片一55与夹片二57相对方向往外扩张，此时弧形夹板一51与弧形夹板二52通过铰接区域转动也同步向外扩张，并且两者上端对挤压弹簧53进行挤压，此时坩埚7外表面上端边缘置于弧形夹板一51与弧形夹板二52内表面下端初步夹持固定，然后配合夹片一55与夹片二57通过相邻端的弧形件58磁铁59磁力吸附再次对其边缘面夹持固定，完成固定工作后，电动推杆43上移复位，此时使用者再次控制步进电机45转动，迫使传动杆41在固定筒4内部顺时针旋转利用条形板42携载夹持机构5将坩埚7位移至加热炉3上方，然后再次通过电动推杆43下移，同样通过与放置台2结构相同的固定台32，通过锥形块21将弧形件58磁铁59吸附初步分离并挤压夹片一55与夹片二57，然后弧形夹板一51与弧形夹板二52分离，坩埚7平稳放置于固定台32上端，然后夹持机构5再次位移与加热炉3分开，此时使用者通过加热炉3对坩埚7内金属颗粒加热实现分析，实验完成后，同理，将位于加热炉3内固定台32上的坩埚7通过夹持机构5放置于放置台2自然冷却，该装置结构通过设置夹持机构5配合结构相同的放置台2以及加热炉3内部的固定台32使用，利用夹持机构5夹持固定坩埚7放置于加热炉3的内往返过程替代人工放置坩埚7的步骤，降低了坩埚7放置难度，增加工作效率，且利用放置台2与固定台32的结构，不仅能够配合夹持机构5实现坩埚7的稳定夹持上升、平稳下落支撑，且针对于加热后的坩埚7代替人工取出步骤，降低危险系数。
40.作为本发明的一种实施例，如图3所示，所述弧形夹板一51与弧形夹板二52内表面靠近夹片一55与夹片二57的位置开设有环形槽54，且坩埚7边缘位于环形槽54内部。
41.当坩埚7通过放置台2锥形块21分离弧形件58磁吸区域后，夹片一55与夹片二57与弧形夹板一51以及弧形夹板二52扩张后，坩埚7上端放置于内部，此时电动推杆43控制夹持机构5上移过程中，通过环形槽54卡合至坩埚7边缘进一步对其夹持衔接固定，降低坩埚7掉落的几率，使得后续携载坩埚7位移过程中坩埚7更加稳定位移。
42.作为本发明的一种实施例，如图7所示，相邻两个弧形件58的下端面对称固定有弹片581，两个所述弹片581呈弧形结构设计，且两者呈八字形结构设计并且与锥形块21两侧倾斜面对应。
43.工作时，通过在相邻弧形件58下端面对称设置弹片581，且两组弹片581弧形结构八字形设计的目的为，一方面能够通过弹片581的结构使其在弧形件58下移过程中初步利用弹片581与锥形块21上端两侧倾斜面接触，并在弹片581的的接触导向作用下使得锥形块21能够准确无误的插接相邻弧形件58磁吸接触区域，并将其轻易插接分离，完成后续动作，另一方面弹片581的弹性材质在夹持机构5下移夹持坩埚7的过程中能够进一步通过弹性形变缓冲夹片一55、夹片二57与放置台2或固定台32上端开口边缘的碰触力度，能够有效的降低弧形夹板一51、弧形夹板二52与固定板56铰接处出现较大损伤。
44.作为本发明的一种实施例，如图3与图4所示，所述按压机构6包括按压片60、外筒61、齿条一62、齿条二63、齿轮64、滑轮65、放置槽66、钢丝绳67、配重球68、所述外筒61贯穿固定板56中部并与固定板56固定连接，所述外筒61的内部中间位置转动连接齿轮64，所述齿轮64中部贯穿固定转轴，且转轴贯穿延伸至外筒61内壁，转轴前后两端还套接有扭转弹簧，所述齿轮64前后两侧设置齿条一62与齿条二63，三者啮合传动连接，所述齿条一62下端延伸至外筒61下端并与按压片60中部固定，所述外筒61外表面上端与齿条二63对应位置开设柱形结构放置槽66，且放置槽66内部转动连接滑轮65，所述滑轮65外表面设置钢丝绳67，且钢丝绳67一端延伸至外筒61内部并与齿条二63上端中部固定，另一端则延伸至外筒61外表面固定连接于配重球68外表面上端，所述外筒61上端与电动推杆43输出端固定。
45.工作时，当通过步进电机45驱动传动杆41转动，利用条形板42携载电动推杆43及夹持机构5夹持坩埚7顺时针或逆时针180度往返位移过程中，能够进一步通过位移过程中的离心力迫使配重球68惯性拉扯钢丝绳67，然后利用钢丝绳67及滑轮65的配合拉扯齿条二63，进一步通过齿条一62、齿条二63以及齿轮64三者之间的啮合传动关系，使得齿条一62控制按压片60向下位移遮蔽坩埚7上方开口，降低内部金属颗粒掉落的几率，并对坩埚7内部金属颗粒挤压，使其均匀平摊，便于后续加热炉3对其均匀加热，一旦移动到指定位置，位移动作停止后，即通过套接于转轴前后两端的扭转弹簧进行复位，该装置结构配合夹持机构5能够进一降低移动过程中坩埚7内金属颗粒掉落的几率，从而增加使用者工作效率，提高实验数据的精准度。
46.作为本发明的一种实施例，如图4所示，所述齿条一62长度为外筒61内长度的二分之一，且齿条一62、齿条二63与外筒61内壁之间均设置有滑轨，且其通过滑轨在外套筒内部上下滑动位移。
47.工作时为了保证齿条一62、齿条二63以及齿轮64三者运动状态下的稳定，且避免三者之间齿牙的错位，因此在齿条一62、齿条二63与外筒61内表面接触区域固定有不可脱离的滑轨，用于对两者的移动精准导向，降低位移偏差，齿牙错位的几率。
48.作为本发明的一种实施例，如图4所示，所述配重球68外表面前后两侧靠近下端的位置对称设置有拉伸弹簧69，且拉伸弹簧69两端通过螺丝螺纹连接固定于配重球68以及外筒61外表面。
49.拉伸弹簧69通过可拆卸的方式连接与配重球68以及外筒61之间，其中对称分布的拉伸弹簧69结合固定于配重球68上端的钢丝绳67三者形成三角结构，使得后续配重球68惯性位移拉扯钢丝绳67过程中更加稳定，且不会对其他结构产生较大碰触损伤，其次在离心力惯性力消失后，能够将配重球68复位，并配合转轴前后两端的扭转弹簧将齿条一62以及齿条二63复位，待下次使用，然后拉伸弹簧69的两端均通过螺丝打孔方式将固定于拉伸弹
簧69两端的螺丝垫片固定在外筒61外壁以及配重球68外壁上，该方式能够在后续使用过程中根据坩埚7深度大小，调整适宜长度的拉伸弹簧69，使得配重球68惯性离心力位移距离得以控制调整，使得按压片60向下位移范围可调，进而更好的配合坩埚7。
50.作为本发明的一种实施例，如图2所示，所述加热炉3的内部中间位置固定连接有支架31，且支架31上端固定有固定台32，且固定台32与放置台2结构相同。
51.利用放置台2与固定台32的结构，不仅能够配合夹持机构5实现坩埚7的稳定夹持上升、平稳下落支撑，且针对于加热后的坩埚7代替人工取出步骤，降低危险系数，且放置台2能够在承托加热后的坩埚7时，辅助其自然冷却，利用两侧气道24配合网板23，增加内部空气流动，使得其内外空气冷热交底，同理位于加热炉3内能够辅助坩埚7底部升温加热，使坩埚7整体受热均匀，其次网板23的上端面分布固定有钢丝，在后续使用过程，随着使用过程中延长，此时加热炉3底部会积累一定的灰尘，金属颗粒热化之后也会出现一定沉降，可能会部分附着与坩埚7底部不易察觉，从而在后续使用过程中导致天平上的重量发生改变，进而影响测量数据的准确，因此在每次防止坩埚7与放置台2上的过程中能够通过钢丝与坩埚7底部接触，使用者轻微转动，对坩埚7底部刮擦，降低附着物残余，进而增加测量数据的准确性。
52.工作原理：
53.本发明通过设置夹持机构5配合结构相同的放置台2以及加热炉3内部的固定台32使用，利用夹持机构5夹持固定坩埚7放置于加热炉3的内往返过程替代人工放置坩埚7的步骤，降低了坩埚7放置难度，增加工作效率，且利用放置台2与固定台32的结构，不仅能够配合夹持机构5实现坩埚7的稳定夹持上升、平稳下落支撑，且针对于加热后的坩埚7代替人工取出步骤，降低危险系数，利用步进电机45驱动传动杆41机条形板42将位于夹持机构5中的坩埚7进行弧形位移至加热炉3与放置台2上方，从放置台2位移至加热炉3上进行加热的过程中，为保证物料的传输效率和稳定性，通过快速转动步进电机45，利用离心力迫使配重球68惯性拉扯钢丝绳67，进一步通过齿条一62、齿条二63以及齿轮64三者之间的啮合传动关系迫使按压片60向下位移遮蔽坩埚7上方开口，降低内部金属颗粒掉落的几率，并对坩埚7内部金属颗粒挤压，使其均匀平摊，便于后续加热炉3对其均匀加热，随着步进电机45的停转，齿条二63在重力作用下下移，按压片60复位；从加热炉3位移至放置台2上时，为保证熔融态物料的传输稳定性，缓慢转动步进电机45。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。