一种高温粘度计的制作方法

1.本发明属于高温粘度计技术领域，特别涉及一种高温粘度计。


背景技术：

2.高温粘度计主要应用领域包括：光学玻璃、金属玻璃、陶瓷、金属、炉渣、保护渣、煤炭气化、tft(薄膜晶体管)玻璃基板等高温熔体粘度测定。高温粘度计通过浸入被测液中的转子的持续旋转形成的扭矩来测量粘度值，扭矩与浸入样品中的转子被粘性拖拉形成的阻力成比例，因而与粘度也成比例即是在高温状态下用转子测定熔体的粘度特性，这需要仪器应具有对温度的精确控制以及对粘度精确测量等特点。
3.现有的高温粘度计坩埚支架为圆柱形耐高温材料，坩埚深入放置在熔炉内部坩埚支架上，下面坩埚支架顶住坩埚，这种放置方式坩埚不易放平稳，并且旋转圆柱型转子不能与坩埚同心垂直，当粘度很大时坩埚可能跟着转，测试结果准确度也会受到影响。
4.如何提供一种高温粘度计，如何实现测试转子与坩埚同心垂直，增加坩埚放置的稳定性以避免坩埚随测试转子同转，保证粘度测试精准度，成为急需解决的问题。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高温粘度计，用于解决现有技术中坩埚与测试转子不能保持同心垂直、放置稳定性差导致测试结果不精准的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种高温粘度计，包括立架，所述立架上设置有丝杆升降机构，所述丝杆升降机构带动升降平台在立架的高度方向上移动；
7.所述升降平台的前侧连接有坩埚支架板，所述坩埚支架板的顶端连接有透明罩；所述坩埚支架板扣接在封闭法兰扣的顶端，所述封闭法兰扣连接在炉管的顶端，所述炉管伸至熔炉的内部；
8.所述封闭法兰扣上设有真空抽气口；所述坩埚支架板的底端沿中心轴的周向均匀间隔连接有夹持架，多个所述夹持架之间限位夹置有坩埚；任意一个所述夹持架可以外翻并可通过该所述夹持架的外翻进行坩埚的取放；
9.所述透明罩的内部设置有升降模组，所述升降模组上连接有力敏传感器，所述力敏传感器的下端连接有测试杆，所述测试杆向下穿过坩埚支架板与测试转子连接，所述测试转子对应位于坩埚的几何中心位置。
10.通过采用这种技术方案：透明罩和坩埚支架板连接形成一个整体，位于透明罩内部的测试杆由坩埚支架板的几何中心位置穿出连接测试转子，可以保持测试转子与位于坩埚支架板正下方的坩埚同心垂直，保证测试转子转动过程中各向受力均匀，降低坩埚随测试转子转动的可能性；测试杆可以随透明罩内部力敏传感器在升降模组的作用下升降，从而实现测试转子在坩埚内部的伸入和提出；坩埚限位夹置在夹持架之间，具有较高的稳定性，可以配合与测试转子的同心垂直避免坩埚随测试转子转动的现象出现，并且坩埚的取
放只需要翻动其中一个夹持架即可；除了取放坩埚方便之外，还可以随坩埚支架板在立架上提升将坩埚提出至熔炉外部，更换及换料都极为方便。
11.于本发明的一实施例中，所述立架连接在架台上，所述架台的底端拐角位置连接有调节地脚。
12.通过采用这种技术方案：架台提供立架的支撑；调节地脚可以调节架台顶端面的水平度，从而保持立架处于竖直状态。
13.于本发明的一实施例中，所述丝杆升降机构包括第一电机，所述第一电机的输出端传动连接有升降丝杆，所述升降丝杆上螺纹配合连接有直线轴承，所述直线轴承承托并向上穿过升降平台，所述升降平台的正下方设置有挡块；所述升降丝杆上侧周向开设有限位槽，所述升降丝杆的下侧套设有限位弹簧。
14.通过采用这种技术方案：进行升降平台提升时，通过启动第一电机可以带动升降丝杆正向转动，位于升降丝杆上的直线轴承在升降平台的限制下将转动作用力转换为向上的提升力，以托着升降平台上升；进行升降平台下移时，通过启动第一电机可以带动升降丝杆反向转动，位于升降丝杆上的直线轴承在升降平台的重力限制下将转动作用力转换为向下的移动力，直线轴承下降的同时，升降平台由于自身重力作用也会同步下降；升降丝杆上侧周向开设的限位槽可以避免直线轴承带着升降平台提升过高，并避免升降平台在第一电机输出轴惯性作用下继续上升出现撞击损坏现象；升降平台被挡块挡住后，升降丝杆在第一电机输出轴惯性作用下会继续转动，直线轴承会脱离升降平台继续向下移动，限位弹簧可以提供直线轴承向上的反作用力，确保直线轴承脱离升降平台之后也能在升降丝杆的作用下上升与升降平台配合。
15.于本发明的一实施例中，所述坩埚支架板的外侧壁上开设有水冷口和进气口，所述水冷口穿出坩埚支架板的内部连接有水冷出口；所述进气口与伸至坩埚位置处的导气管配合，所述坩埚支架板的底端连接有立杆，所述立杆的底端伸至坩埚位置处连接温度传感器。
16.通过采用这种技术方案：水冷口为冷却水的入口，冷却水经坩埚支架板内部流动一圈后由水冷出口导出，从而完成坩埚支架板的冷却，避免下侧高温向上对检测组件造成影响；进气口可以将反应气体通过导气管直接引至坩埚位置进行化学反应，也可以直接充入保护气体提供保护；温度传感器可以直接检测坩埚位置处温度。
17.于本发明的一实施例中，所述夹持架设置为三个，任意两个所述夹持架为固定支架，另外一个所述夹持架为活动支架，所述活动支架的上端连接有弹片并通过所述弹片带动活动支架的下端向坩埚一侧合拢。
18.通过采用这种技术方案：三个夹持架就可以完成坩埚的夹持固定，并且坩埚的取放也很方便，不会出现卡住的现象；弹片可以保持一个活动支架向坩埚一侧的夹持力，实现坩埚自动夹持并保证夹持稳定。
19.于本发明的一实施例中，所述力敏传感器的下端通过s型挂钩与测试杆连接；所述测试转子包括连接杆、盖体、中空盒和配重块，所述测试杆的下端与连接杆连接，所述连接杆连接在盖体的顶端，所述盖体盖接在中空盒的顶端，所述中空盒的内部设置有配重块。
20.通过采用这种技术方案：在进行粘度测试时，力敏传感器可以直接检测出测试杆带动测试转子转动时产生的切力，进而配合控制器计算出粘度；测试转子主体结构为中空
盒，中空盒内部设置配重块以在不升高重心的同时增加重量，避免测试转子重心过高晃动的现象出现，并确保测试时测试转子能够沉入溶液内部。
21.于本发明的一实施例中，所述熔炉包括炉体和炉壳，所述炉体和炉壳之间设置有弓形炉托并通过所述弓形炉托在炉体与炉壳之间形成隔热层。
22.通过采用这种技术方案：弓形炉托避免炉体与炉壳直接接触，除了能够避免炉壳受热膨胀斜拉变形之外，还形成隔热层进一步阻碍热传导，使得炉壳表面温度进一步降低。
23.于本发明的一实施例中，所述炉体的内部设置有与炉管配合的凹型炉底砖；所述炉体的内部沿炉管的外围均匀间隔布设有加热管，所述加热管的邻侧设置有炉温传感器。
24.通过采用这种技术方案：凹型炉底砖可以限制炉管的位置，保证炉管与上部插入结构的同心垂直度；加热管为主要加热构件；炉温传感器可以直接检测出炉体内部的温度。
25.于本发明的一实施例中，所述炉体由内向外设置有第一保温层、第二保温层和第三保温层，所述第一保温层、第二保温层和第三保温层呈台阶式由内向外扣接。
26.通过采用这种技术方案：第一保温层、第二保温层和第三保温层共三层保温层相扣接除了能够增加热利用率之外，还能够降低热散失，并避免传递至炉壳表面的温度过高出现安全隐患。
27.于本发明的一实施例中，所述熔炉上设置有水平挂钩，所述水平挂钩挂置在平行杆上；所述平行杆限位架置在并列设置的托块上，托块转动连接在基架的内部，所述基架连接在立架的边侧；所述基架的底部转动连接有调节螺栓，所述调节螺栓的顶端顶在托块的底部。
28.通过采用这种技术方案：熔炉上的水平挂钩挂在平行杆上之后，可以通过两侧的调节螺栓调节平行杆的水平度，从而实现熔炉水平度的调节。
29.如上所述，本发明的一种高温粘度计，具有以下有益效果：1、测试转子与坩埚始终处于同心垂直状态，并且坩埚放置稳定性高，不会出现坩埚随测试转子转动导致测量结果误差大的现象；2、坩埚可以随坩埚支架板直接在丝杆升降机构的作用下提出，更换坩埚以及更换料体都较为方便快捷；3、气体由顶部导入，除了可以防止热气流从粘度计转轴旋转孔向上运动之外，还能够通过耐高温导气管吹扫坩埚口，使气体充分与样品表面接触，在高温下气体接触样品化学反应；4、真空保护设计，可以在粘度测试时抽真空再充入保护气体避免样品溶液与空气反应，增加样品溶液纯度，进而增加样品溶液粘度检测精度；5、采用空心加配重转子，可以在避免测试转子重心不稳晃动现象产生的同时能够排开溶液伸至溶液内部，避免测试转子漂浮的现象出现；推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
30.图1是本发明的主视局部剖面图。
31.图2是本发明的侧视剖面图。
32.图3是本发明的丝杆升降机构示意图。
33.图4是本发明的透明罩底部连接结构示意图。
34.图5是本发明的坩埚支架板结构俯视图。
35.图6是本发明的水平调节机构示意图。
36.图7是本发明的熔炉单侧去炉壳示意图。
37.图8是本发明的熔炉主视剖面图。
38.图9是本发明的测试转子结构示意图。
39.图中：1.架台；2.立架；3.第一电机；4.升降丝杆；5.直线轴承；6.升降平台；7.透明罩；8.封闭法兰扣；9.炉管；10.炉体；11.炉壳；12.隔热层；13.真空抽气口；14.调节地脚；15.升降模组；16.第二电机；17.力敏传感器；18.s型挂钩；19.测试杆；20.测试转子；201.连接杆；202.盖体；203.中空盒；204.配重块；21.水平调节机构；211.基架；212.调节螺栓；213.平行杆；214.水平挂钩；22.限位槽；23.限位弹簧；24.弓形炉托；25.第一保温层；26.第二保温层；27.第三保温层；28.加热管；29.凹型炉底砖；30.坩埚支架板；31.水冷口；32.固定支架；33.活动支架；34.坩埚；35.导气管；36.温度传感器。
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
41.请参阅图1-9。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
42.请参阅图1-9，一种高温粘度计，包括架台1，架台1的底端拐角位置连接有调节地脚14。通过采用这种技术方案：架台1提供立架2的支撑；调节地脚14可以调节架台1顶端面的水平度，从而保持立架2处于竖直状态。
43.架台1上连接有立架2，立架2上设置有丝杆升降机构，丝杆升降机构带动升降平台6在立架2的高度方向上移动；
44.进一步的，丝杆升降机构包括第一电机3，第一电机3的输出端传动连接有升降丝杆4，升降丝杆4上螺纹配合套接有直线轴承5，直线轴承5承托并向上穿过升降平台6，升降平台6的正下方设置有挡块；升降丝杆4上侧周向开设有限位槽22，升降丝杆4的下侧套设有限位弹簧23。通过采用这种技术方案：进行升降平台6提升时，通过启动第一电机3可以带动升降丝杆4正向转动，位于升降丝杆4上的直线轴承5在升降平台6的限制下将转动作用力转换为向上的提升力，以托着升降平台6上升；进行升降平台6下移时，通过启动第一电机3可以带动升降丝杆4反向转动，位于升降丝杆4上的直线轴承5在升降平台6的限制下将转动作用力转换为向下的移动力，直线轴承5下降的同时，升降平台6由于自身重力作用也会同步下降；升降丝杆4上侧周向开设的限位槽22可以避免直线轴承5带着升降平台6提升过高，并避免升降平台6在第一电机3输出轴惯性作用下继续上升出现撞击损坏现象；升降平台6被挡块挡住后，升降丝杆4在第一电机3输出轴惯性作用下会继续转动，直线轴承5会脱离升降平台6继续向下移动，限位弹簧23可以在升降平台6被挡块挡住时提供直线轴承5向上的反作用力，确保直线轴承5脱离升降平台6之后也能在升降丝杆4的作用下上升与升降平台6配合。
45.升降平台6的前侧连接有坩埚支架板30，坩埚支架板30的顶端连接有透明罩7；坩埚支架板30扣接在封闭法兰扣8的顶端，封闭法兰扣8连接在炉管9的顶端，炉管9伸至熔炉的内部；通过采用这种技术方案：实现透明罩7、坩埚支架板30与炉管9的对应封接，为与真空抽气口13配合抽真空提供前提。
46.进一步的，坩埚支架板30的外侧壁上开设有水冷口31和进气口，水冷口31穿出坩埚支架板30的内部连接有水冷出口；进气口与伸至坩埚34位置处的导气管35配合；坩埚支架板30的底端连接有立杆，立杆的底端伸至坩埚34位置处连接温度传感器36。通过采用这种技术方案：水冷口31为冷却水的入口，冷却水经坩埚支架板30内部流动一圈后由水冷出口导出，从而完成坩埚支架板30的冷却，避免下侧高温向上对位于坩埚支架板30上侧的检测组件造成影响；进气口可以将反应气体通过导气管35直接引至坩埚34位置进行化学反应，也可以直接充入保护气体提供保护；温度传感器36可以直接检测坩埚34位置处温度。
47.封闭法兰扣8上设有真空抽气口；坩埚支架板30的底端沿中心轴的周向均匀间隔连接夹持架，多个夹持架之间限位夹置有坩埚34；任意一个夹持架可以外翻并可通过该夹持架的外翻进行坩埚34的取放；通过采用这种技术方案：真空抽气口13可以实现相应的抽真空保护，避免粘度测试仪受到高温影响；坩埚34限位夹置在夹持架之间，具有较高的稳定性，可以配合与测试转子20的同心垂直避免坩埚34随测试转子20转动的现象出现，并且坩埚34的取放只需要翻动其中一个夹持架即可，除了取放坩埚34方便之外，还可以随坩埚支架板30在立架2上提升将坩埚34提出至熔炉外部，更换及换料都极为方便。
48.进一步的，夹持架设置为三个，任意两个夹持架为固定支架32，另外一个夹持架为活动支架33，活动支架33的上端连接有弹片并通过弹片带动活动支架33的下端向坩埚34一侧合拢。通过采用这种技术方案：三个夹持架就可以完成坩埚34的夹持固定，并且坩埚34的取放也很方便，不会出现卡住的现象；弹片可以保持一个活动支架33向坩埚34一侧的夹持力，从而确保坩埚34夹持稳定。
49.熔炉包括炉体10和炉壳11，炉体10和炉壳11之间设置有弓形炉托24并通过弓形炉托24在炉体10与炉壳11之间形成隔热层12；通过采用这种技术方案：弓形炉托24避免炉体10与炉壳11直接接触，除了能够避免炉壳11受热膨胀斜拉变形之外，还形成隔热层12进一步阻碍热传导，使得炉壳11表面温度进一步降低。
50.进一步的，炉体10的内部设置有与炉管9配合的凹型炉底砖29；炉体10的内部沿炉管9的外围均匀间隔布设有加热管28，加热管28的邻侧设置有炉温传感器；通过采用这种技术方案：凹型炉底砖29可以限制炉管9的位置，保证炉管9与上部插入结构的同心垂直度；加热管28为主要加热构件；炉温传感器可以直接检测出炉体10内部的温度。
51.进一步的，炉体10由内向外设置有第一保温层25、第二保温层26和第三保温层27，第一保温层25、第二保温层26和第三保温层27呈台阶式由内向外扣接。通过采用这种技术方案：第一保温层25、第二保温层26和第三保温层27共三层保温层相扣接除了能够增加热利用率之外，还能够降低热散失，并避免传递至炉壳11表面的温度过高出现安全隐患。
52.熔炉上设置有水平挂钩214，水平挂钩214挂置在平行杆213上；平行杆213限位架置在并列设置的托块上，托块转动连接在基架211的内部，基架211连接在立架2的边侧；基架211的底部转动连接有调节螺栓212，调节螺栓212的顶端顶在托块的底部。通过采用这种技术方案：熔炉上的水平挂钩214挂在平行杆213上之后，可以通过两侧的调节螺栓212调节
平行杆213的水平度，从而实现熔炉水平度的调节。
53.透明罩7的内部设置有升降模组15，升降模组15上连接有力敏传感器17，升降模组15上设置有驱动力敏传感器17升降的第二电机16；力敏传感器17的下端连接有测试杆19，测试杆19向下穿过坩埚支架板30与测试转子20连接，测试转子20对应位于坩埚34的几何中心位置；通过采用这种技术方案：测试杆19可以随透明罩7内部力敏传感器17在升降模组15的作用下升降，从而实现测试转子20在坩埚34内部的伸入和提出；测试转子20对应位于坩埚34的几何中心位置是为了保证同心垂直度，保证测试转子20转动过程中各向受力均匀，降低坩埚34随测试转子20转动的可能性。
54.进一步的，力敏传感器17的下端通过s型挂钩18与测试杆19连接；测试转子20包括连接杆201、盖体202、中空盒203和配重块204，测试杆19的下端与连接杆201连接，连接杆201连接在盖体202的顶端，盖体202盖接在中空盒203的顶端，中空盒203的内部设置有配重块204。通过采用这种技术方案：在进行粘度测试时，力敏传感器17可以直接检测出测试杆19带动测试转子20转动时产生的切力，进而配合控制器计算出粘度；测试转子20主体结构为中空盒203，中空盒203内部设置配重块204以在不升高重心的同时增加重量，避免测试转子20重心过高晃动的现象出现，并确保测试时测试转子20能够沉入溶液内部。
55.具体实施时，将固体样品放置在坩埚34的内部，然后将坩埚34限位夹置在夹持架之间，此时坩埚34位于测试转子20的正下方；启动第一电机3带动升降丝杆4转动，升降丝杆4上的直线轴承5在升降平台6的限位下降转动力转换为移动力并向下移动，升降平台6在自身重力的作用下随之下降，最终坩埚34下降至炉管9的内部底侧，并且升降平台6上坩埚支架板30扣封在炉管9顶端封闭法兰扣8上；使用真空泵连接封闭法兰扣8上的真空抽气口13，将粘度测试仪所处的真空室抽真空，然后向真空室内部充入惰性保护气体，避免后续加热样品与空气反应，从而增加样品溶液纯度以增加后续粘度的测量精度；熔炉内部加热管28通电对炉管9加热，位于炉管9内部的坩埚34内部的固体样品受热融化；启动透明罩7内部的第二电机16，升降模组15带动力敏传感器17以及力敏传感器17下方的测试杆19和测试转子20下降，直至测试转子20沉入至溶液中指定高度停止，启动相应的驱动电机带动测试转子20在溶液内部转动，通过力敏传感器17测出溶液的粘度；测试完成之后，测试转子20提升出坩埚34，坩埚34随坩埚支架板提升出熔炉，完成一次测试流程。
56.综上所述，本发明的一种高温粘度计，具有以下有益效果：1、测试转子20与坩埚34始终处于同心垂直状态，并且坩埚34放置稳定性高，不会出现坩埚34随测试转子20转动导致测量结果误差大的现象；2、坩埚34可以随坩埚支架板30直接在丝杆升降机构的作用下提出，更换坩埚34以及更换料体都较为方便快捷；3、气体由顶部导入，除了可以防止热气流从粘度计转轴旋转孔向上运动之外，还能够通过耐高温导气管吹扫坩埚34口，使气体充分与样品表面接触，在高温下气体接触样品化学反应；4、真空保护设计，可以在粘度测试时抽真空再充入保护气体避免样品溶液与空气反应，增加样品溶液纯度，进而增加样品溶液粘度检测精度；5、采用空心加配重转子，可以在避免测试转子20重心不稳晃动现象产生的同时能够排开溶液伸至溶液内部，避免测试转子20漂浮的现象出现；推广应用具有良好的经济效益和社会效益。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
57.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。