專利名稱：沉浮比較密度儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬玻璃密度，無孔固體密度及已知氣孔率固體表觀密度的測量裝置。主要是對現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)。
沉浮比較密度儀是種相對測量玻璃密度裝置，運用玻璃和有機(jī)溶液溫度升高1℃時，二者密度值下降相差約0.0017g／cm3的原理而設(shè)計。據(jù)不完全統(tǒng)計全國有生產(chǎn)玻璃和玻璃制品行業(yè)300多家，倘若借助密度儀準(zhǔn)確測定玻璃密度，及時調(diào)整因原料成分波動或其它原因引起配料成分波動，提高玻璃成品率和質(zhì)量，將會帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)價值。
目前國內(nèi)外生產(chǎn)諸沉浮比較密度儀，主要由升溫、測溫，攪拌及水浴缸等部分構(gòu)成。利用水浴缸內(nèi)的加熱器使水浴升溫通過攪拌器攪拌，使水浴溫度達(dá)到平衡，利用水銀溫度計分別測量水浴和有機(jī)液的溫度，所能達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)為測量精度±0.0002g／cm3，測溫精度0.1－－0.02℃，升溫速率0.1±0.04℃／分，水浴水平溫差＞0.06℃，測量準(zhǔn)確度±0.0004g／cm3為了更加準(zhǔn)確測定玻璃密度，近年來國內(nèi)外密度儀生產(chǎn)廠家都在不斷地研制和改進(jìn)。如北京玻璃機(jī)械廠生產(chǎn)的下沉法密度比較儀，其加熱系統(tǒng)采用可控硅或調(diào)壓器調(diào)節(jié)加熱速率；測溫范圍0－－50℃的水銀溫度計，少數(shù)使用精度0.01℃，測量范圍分段的貝克曼溫度計；攪拌系統(tǒng)均采用機(jī)械攪拌器；水浴缸采用玻璃制的電熱槽，其它儀器廠生產(chǎn)和部分玻璃廠研制的水浴缸為玻璃吹制的容量為4000－15000ml形狀為圓形、方形和長方形。
美國AGR公司生產(chǎn)的沉浮比較密度儀，采用浸沒式加熱器，通過變阻器單擋控制調(diào)節(jié)加熱器功率，升溫速度為0.6℃／分；測溫系統(tǒng)采用水銀溫度計兩支，在0－－50℃之間能讀出0.1℃；攪拌系統(tǒng)，美國AGR公司采用磁力噴射攪拌。美國ASTMC729標(biāo)準(zhǔn)使用的水浴缸是“容量為4000ml燒杯一只”；美國AGR公司生產(chǎn)的儀器采用一個5000ml的水浴缸。從上述諸技術(shù)的使用效果來看，均存在下列不足1、水浴缸一方面是水浴缸容量范圍太大，容量過小，升溫速度快，不利準(zhǔn)確調(diào)節(jié)水浴缸的升溫速率；容量過大，則升溫慢、測試時間長。二是水浴缸形狀不一，方形和長方形的水浴缸難以實現(xiàn)瞬時溫度平衡。三是水浴缸沒有保溫裝置，因環(huán)境和水浴缸熱交換快，使水浴的水平溫差較大。
2、采用水銀溫度計和貝克曼溫度計測溫，測溫精度差，且讀數(shù)不方便。如使用分度值為0.1℃的水銀溫度計進(jìn)行測溫，由溫度計引起溫度偏差約達(dá)0.1℃。
3、電動攪拌時噪聲大，水浴溫度平衡慢，垂直溫差達(dá)0.03℃。
4、采用浸沒式加熱器，升溫系統(tǒng)均存在單向可控硅加熱時間長而工作電流不穩(wěn)定；變阻器體積大調(diào)節(jié)加熱速度不準(zhǔn)確。
本實用新型的目的是提供一種改進(jìn)的沉浮比較密度儀，通過實現(xiàn)水浴缸保溫和穩(wěn)定的升溫準(zhǔn)確、測溫磁力攪拌裝置，使之達(dá)到玻璃密度測定精度。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是在升溫控制器(15)它與儀器面板(12)圓孔內(nèi)的加熱器(10)連接，通過雙向可控硅觸發(fā)電路調(diào)節(jié)加熱器(10)升溫速率；且在圓孔上放有可包容圓孔和水浴缸(6)的套筒(7)，其上端加一蓋板(1)，在套筒(7)外還罩有金屬罩(2)形成保溫系統(tǒng)加熱器(10)內(nèi)孔下部設(shè)有交流串激電機(jī)(11)，它與調(diào)速控制器(14)相連，通過雙向可控硅觸發(fā)電路調(diào)節(jié)串激電機(jī)(11)轉(zhuǎn)速，使之電機(jī)軸上裝有永久磁鐵(9)與分設(shè)的轉(zhuǎn)子(8)構(gòu)成磁力攪拌器；數(shù)顯測溫系統(tǒng)(13)它與熱敏探頭(3、4)連接，用于顯示測定溫度。
本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有；水浴缸保溫裝置，數(shù)顯傳感器測溫，穩(wěn)定的磁力攪拌裝置和采用雙向可控硅來控制調(diào)節(jié)升溫系統(tǒng)，使之達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為溫度顯示最小分度值為0.001℃，溫度顯示精度≤0.01℃，水浴的水平溫差≤0.01℃，垂直溫差≤0.03℃升溫速率優(yōu)于0.10±0.02℃／分，測量精度≤0.0001g／cm3，測量標(biāo)準(zhǔn)確度≤±0.0002g／cm3。
附圖的圖面說明

圖1為本實用新型沉浮比較密度儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為蓋板的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為數(shù)顯測溫系統(tǒng)框圖。
圖4為磁力攪拌調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖。
圖5為加熱器功率控制系統(tǒng)電氣原理圖。
結(jié)合附圖實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述見附圖1、2示出了沉浮比較密度儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該儀器面板12上端面的圓孔內(nèi)安有加熱器10，用于加熱水浴缸6，由一個環(huán)形加熱盤的凹槽內(nèi)裝有電阻絲構(gòu)成，并與升溫控制器15連接通過控制器15雙向可控硅觸發(fā)電路來調(diào)節(jié)加熱器10的升溫速率使升溫速率可達(dá)0.1±0.005℃／分，在環(huán)形加熱器10內(nèi)孔的下部還安裝一臺交流串激電機(jī)11，將一對稱或呈環(huán)狀的永久磁鐵9固定在帶軸套的托板上，分別為N、S極，通過軸套安裝在電機(jī)軸上，與分設(shè)在水浴缸6內(nèi)底部的轉(zhuǎn)子8構(gòu)成磁力攪拌器，調(diào)速控制器14，它與串激電機(jī)11連接，通過控制器雙向可控硅脈沖觸發(fā)電路來調(diào)節(jié)串激電機(jī)11的轉(zhuǎn)速，利用磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交變磁場，驅(qū)使水浴缸6內(nèi)的轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)攪動水流翻滾。儀器面板12的圓孔上放有圓形的玻璃套筒7，套入后可使水浴缸6與套筒7間留有間隙，并用一帶有凸臺的蓋板1置于水浴缸6和套筒7的上端口，見附圖2的凸臺蓋板1徑向開有五個相同的圓孔用來插入試管5，使之水浴缸6和套筒7之間形成了靜止的保溫氣體層防止了由環(huán)境與水浴缸溫差而產(chǎn)生的熱交換，為了達(dá)到更好的保溫效果，還在其套筒7外部套有金屬罩2，且在金屬罩2，上設(shè)有觀察窗16。
圖3示出該數(shù)顯測溫系統(tǒng)方框圖。將兩個測溫用的熱敏探頭(3、4)分別插入蓋板1上密度溶液和水的試管中，并設(shè)有測溫開關(guān)K，通過運算放大器、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器、時鐘電路、段譯碼驅(qū)動電路、數(shù)位驅(qū)動電路、數(shù)字顯示電路、數(shù)顯窗構(gòu)成數(shù)顯測溫系統(tǒng)13，顯示測定的溫度。
圖4示出了磁力攪拌調(diào)速系統(tǒng)電氣原理圖。由二極管D1－－D2R1、R2、R3、C1、C2、C3、BG組成雙向可控硅觸發(fā)電路，其中W為調(diào)壓電位器，電源開關(guān)K。電源由K接通后，雙向可控硅BG控制極沒有加上適當(dāng)?shù)目刂齐妷簳r，雙向可控硅不觸發(fā)，串激電機(jī)11不轉(zhuǎn)動，當(dāng)調(diào)整電位器W時，二極管D1、D2加到BG柵電壓變化上升達(dá)到雙向可控硅觸發(fā)，BG導(dǎo)通，串激電機(jī)11工作。
圖5所示的加熱器功率控制系統(tǒng)電氣工作原理，如前所述，負(fù)載端為加熱器R，并接有電流表A和電壓表V。同樣當(dāng)雙向可控硅觸發(fā)時，BG導(dǎo)通，加熱器10加熱。
權(quán)利要求1.沉浮比較密度儀，包括水浴缸、升溫、攪拌、測溫部分構(gòu)成，其特征在于升溫控制器(15)它與儀器面板(12)圓孔內(nèi)的加熱器(10)連接，通過雙向可控硅觸發(fā)電路調(diào)節(jié)加熱器(10)升溫速率；且在圓孔上放有可包容圓孔和水浴缸(6)的套筒(7)，其上端加一蓋板(1)，在套筒(7)外還罩有金屬罩(2)形成保溫系統(tǒng)；加熱器(10)內(nèi)孔下部設(shè)有交流串激電機(jī)(11)，它與調(diào)速控制器(14)相連，通過雙向可控硅觸發(fā)電路調(diào)節(jié)串激電機(jī)(11)轉(zhuǎn)速，使之電機(jī)軸上裝有永久磁鐵(9)與分設(shè)的轉(zhuǎn)子(8)構(gòu)成磁力攪拌器；數(shù)顯測溫系統(tǒng)(13)，它與熱敏探頭(3、4)連接，用于顯示測定溫度。
2.按權(quán)利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于蓋板(1)為一凸臺形，沿徑向開有五個相同圓孔和一個中心孔。
3.按權(quán)利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于固定在托板上的永久磁鐵(9)，可對稱或呈環(huán)形設(shè)置，分別為NS極。
4.按權(quán)利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于加熱盤為圓環(huán)形，底表面帶有凹槽。
5.按權(quán)利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于數(shù)顯測溫系統(tǒng)(13)由運算放大器、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器、時鐘電路、段譯碼驅(qū)動電路、數(shù)位驅(qū)動電路、數(shù)字顯示電路、數(shù)顯窗組成。
專利摘要本實用新型屬玻璃密度，無孔固體密度及已知氣孔固體表觀密度的測量裝置，包括水浴缸、升溫、攪拌、測溫部分構(gòu)成升溫控制器與加熱器連接，通過雙向可控硅觸發(fā)電路調(diào)節(jié)升溫速率；水浴缸加有套筒，其上端蓋有蓋板，在其套筒外還罩有金屬罩形成保溫系統(tǒng)；加熱器內(nèi)孔設(shè)有交流串激電機(jī)，連接調(diào)速控制器雙向可控硅脈沖觸發(fā)電路調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，使之電機(jī)軸上裝有永磁鐵與分設(shè)有轉(zhuǎn)子構(gòu)成、磁力攪拌裝置；數(shù)顯測溫系統(tǒng)與熱敏探頭連接，用于顯示測定溫度值，該密度儀具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，性能穩(wěn)定，測定精密度和準(zhǔn)確度高的優(yōu)點。
文檔編號G01N9/12GK2134648SQ9222835
公開日1993年5月26日 申請日期1992年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月19日
發(fā)明者王業(yè)西, 魯文萍 申請人:國家建材局秦皇島玻璃研究院