CN101507906B - 一种熔化金属的压力充灌装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种熔化金属的压力充灌装置和方法，其中熔化金属的压力充灌装置主要由真空系统、排气管、漏斗、阀门、充液管、玻璃泡壳或金属泡壳、坩埚、温度计阱和气囊组成；通过上述装置本发明熔化金属的压力充灌方法首先对要冲灌容器进行检漏，然后使冲灌容器内部环境形成正压或负压力环境，冲入金属溶液，最后而后将充灌口烧结密封，再继续抽空排气制作成三相点小定点池容器。本发明熔化金属的压力法充灌的负压法和正压法克服了金属液体粘度大，从而成功解决了金属溶液充灌的难题，可快捷、方便、省时省能的制作小定点池。

Description

一种熔化金属的压力充灌装置和方法

技术领域

本发明涉及一种熔化金属的压力充灌装置和方法，具体涉及一种通过压力差使金属溶液自动充灌到容器中的一种装置和方法。

背景技术

在温度计校准中，一些温度计是使用小定点池及固定点校准，现有的制作小定点池及固定点的方法，一般是把銦、镓、苯甲酸，苯氧基苯人工放入坩埚内，再盖上坩埚盖，然后将坩埚放入泡壳内，将泡壳封好，再进行熔化抽空，在这个操作过程中使得非常高纯(6个9以上)的金属易污染及氧化，并易使操作的人与环境受污染。在这些金属中其熔点有些是高于室温的固体，有些接近或低于常温，是非常粘稠的液体，采用以上的充灌方法容易损坏坩埚，出现废品及浪费，耗时耗能。将金属加热后采用重力的方法充灌也是不行的，由于充灌口内径一般仅为2-3毫米左右，且液态的金属粘度很大，采用依靠重力作用的充灌方法不可行，所以亟需一种快捷、方便省时省能的制作小定点池及固定点容器的装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔化金属的压力充灌装置和压力充灌方法。

为达上述目的，本发明具体的内容为：

一种熔化金属的压力充灌装置，包含有：真空系统、排气管、漏斗、阀门、充液管、玻璃或金属泡壳、坩埚、温度计阱和气囊；其中泡壳呈“U”字形，U形开口为温度计阱；坩埚设于泡壳中，坩埚开口向上，开口端与U形管上端口设有间距，坩埚的底部置于泡壳的U形底部上；在泡壳一端口上连接排气管，接排气管的另一端通过一第二阀门与真空系统管路连接；在泡壳另一端设充液管，充液管下端连通至坩埚上端口，在充液管的上端通过管路连接阀门，阀门通过管路连接漏斗；漏斗外设一加热器；所述气囊设于漏斗上方，其中气囊中为惰性气体，在气囊下方设第一阀门，气囊通过第一阀门与下方漏斗管路连接；其中排气管和充液管与泡壳的接口处密封，漏斗上部的漏斗盖可用磨砂口密封。

本发明还提供一种熔化金属的负压压力充灌方法，使用前述熔化金属的压力充灌装置，具体步骤如下：

1)对泡壳进行检漏，其检查的过程如下：首先将坩埚放入泡壳中，再将泡壳的盖与底烧成一体，然后烧接排气管，关闭阀门，通过抽真空系统对泡壳进行抽空，检查是否漏气；如不漏气，关闭第二阀门，打开阀门和第一阀门，气囊中的惰性气体会自动冲满泡壳，关闭阀门和第一阀门；

2)然后用真空系统通过排气管抽出一定量的惰性气体，使其有一定的真空度，从而使泡壳产生负压；

3)在漏斗中加入金属，在加热器加热漏斗中的金属使其熔化，打开阀门，使漏斗中的金属溶液被吸入到泡壳中的坩埚内；

4)而后将充液管烧结密封，再继续通过真空系统抽空惰性气体，然后烧结排气管，制作成三相点小定点池容器。

这里，步骤4)烧结中被烧下的漏斗与阀门可清洗后再用。

步骤4)将泡壳抽到高真空后再充入一个大气压的惰性气体，然后在金属的熔点或凝点时烧结，则得到二相小定点池及固定点容器。

本发明还提供一种熔化金属的正压压力充灌方法，使用前述熔化金属的压力充灌装置，其步骤如下：

1)对泡壳进行检漏，其检查的过程如下：首先将坩埚放入泡壳中，再将泡壳的盖与底烧成一体，然后烧接排气管，关闭阀门，通过抽真空系统对泡壳进行抽空，检查是否漏气；如不漏气，关闭第二阀门，打开阀门和第一阀门，气囊中的惰性气体会自动冲满泡壳，关闭阀门和第一阀门；

2)在漏斗中加入金属，加热器加热漏斗中的金属使其熔化，打开阀门和第一阀门，使用气囊向装置中冲入惰性气体，惰性气体会把漏斗中的金属溶液向下冲入到泡壳中的坩埚内；

3)而后将充液管烧结密封，再继续通过真空系统抽空惰性气体，然后烧结排气管，制作成三相点小定点池容器。

这里，步骤3)烧结中被烧下的漏斗与阀门可清洗后再用。

步骤3)将泡壳抽到高真空后再充入一个大气压的惰性气体，然后在金属的熔点或凝点时烧结，则得到二相小定点池及固定点容器。

采用以上技术方案，本发明熔化金属的压力充灌装置和方法克服了金属液体粘度大，从而成功解决了金属溶液充灌的难题，可快捷、方便、省时省能的制作小定点池及固定点容器。

附图说明

图1：为实现本发明熔化金属的压力法充灌的负压法充灌装置图。

具体实施方式

以下就本发明熔化金属的压力充灌装置和方法的步骤和结构及所能产生的功效，配合附图以较佳实施例详细说明如下：

首请参阅图1，为本发明熔化金属的压力充灌装置包含有：真空系统1、排气管2、漏斗3、阀门4、充液管5、泡壳6(由玻璃或金属制成，以下描述以玻璃泡壳为例)、坩埚7、温度计阱9和气囊10；其中玻璃泡壳6呈“U”字形，U形开口为温度计阱9；坩埚7设于玻璃泡壳6中，坩埚7开口向上，开口端与U形管上端口设有间距，坩埚7的底部置于玻璃泡壳6的U形底部上；在玻璃泡壳6一端口上连接排气管2，排气管2的另一端通过一第二阀门21与真空系统1管路连接；在玻璃泡壳6另一端设充液管5，充液管5下端连通至坩埚7上端口，在充液管5的上端通过管路连接阀门4，阀门4通过管路连接漏斗3；漏斗3外设一加热器31；所述气囊10设于漏斗3上方，其中气囊10中为惰性气体，在气囊10下方设第一阀门11，气囊10通过第一阀门11与下方漏斗3管路连接；其中排气管2和充液管5与玻璃泡壳6的接口处密封，漏斗上部的漏斗盖可用磨砂口密封。

本发明熔化金属的压力充灌方法的负压法的步骤如下：

1)对玻璃泡壳6进行检漏，其检查的过程如下：首先将坩埚7放入玻璃泡壳6中，再将玻璃泡壳的盖与底的玻璃烧成一体，如图1所示，然后烧接排气管2，关闭阀门4，通过抽真空系统1对玻璃泡壳6进行抽空，检查是否漏气。如不漏气，关闭第二阀门21，打开阀门4和第一阀门11，气囊10中的惰性气体会自动冲满玻璃泡壳6，关闭阀门4和第一阀门11。

2)然后用真空系统1通过排气管2抽出一定量的惰性气体，使其有一定的真空度，从而使玻璃泡壳6产生负压；排出惰性气体的量不必精确计量，只要能产生负压即可。

3)在漏斗中加入金属，使用加热器31加热漏斗3中的金属使其熔化，打开阀门4，使漏斗中的金属溶液被吸入到玻璃泡壳6中的坩埚7内。

4)而后将充液管5烧结密封，再继续通过真空系统1抽空惰性气体到真空，然后烧结排气管2，制作成三相点小定点池容器。如抽到高真空后，再充入一个大气压的惰性气体，在金属的熔点或凝点时烧结则为二相小定点池及固定点容器。

被烧下的漏斗3与阀门4则可清洗后再用。

下面为本发明熔化金属的压力充灌方法的正压法，其步骤如下：

1)对玻璃泡壳6进行检漏，其检查的过程如下：首先将坩埚7放入玻璃泡壳6中，再将玻璃泡壳的盖与底的玻璃烧成一体，如图1所示，然后烧接排气管2，关闭阀门4，通过抽真空系统1对玻璃泡壳6进行抽空，检查是否漏气。如不漏气，关闭第二阀门21，打开阀门4和第一阀门11，气囊10中的惰性气体会自动冲满玻璃泡壳6，关闭阀门4和第一阀门11。

2)在漏斗中加入金属，加热器31加热漏斗3中的金属使其熔化，打开两个阀门4和第一阀门11，并使阀门21通大气，使用气囊10向装置中冲入惰性气体，惰性气体使得漏斗的压力增大会把漏斗3中的金属溶液向下冲入到玻璃泡壳6中的坩埚7内。

3)而后将充液管5烧结密封，再继续通过真空系统1抽空惰性气体到高真空，然后烧结排气管2，制作成三相点小定点池容器及固定点容器。如抽到高真空后，再充入一个大气压的惰性气体，在金属的熔点或凝点时烧结则为二相小定点池及固定点容器。

本发明通过了物理压力的方法全面解决了先前制作小定点池及固定点容器的各种难题，使金属溶液可以顺利快速的冲入各种小内径的容器中，不仅仅用于制作小定点池及固定点容器，其它需要冲灌金属溶液才能完成的物品，均可使用。

本发明虽由前述实施例来描述，但仍可变化其形态与细节，在不脱离本发明的精神下制作。前述为本发明最合理的使用方法，但并不以此为限。

Claims (7)

1.一种熔化金属的压力充灌装置，其特征在于，包含有：真空系统、排气管、漏斗、阀门、充液管、玻璃或金属泡壳、坩埚、温度计阱和气囊；其中泡壳呈“U”字形，U形开口为温度计阱；坩埚设于泡壳中，坩埚开口向上，开口端与U形管上端口设有间距，坩埚的底部置于泡壳的U形底部上；在泡壳一端口上连接排气管，接排气管的另一端通过一第二阀门与真空系统管路连接；在泡壳另一端设充液管，充液管下端连通至坩埚上端口，在充液管的上端通过管路连接阀门，阀门通过管路连接漏斗；漏斗外设一加热器；所述气囊设于漏斗上方，其中气囊中为惰性气体，在气囊下方设第一阀门，气囊通过第一阀门与下方漏斗管路连接；其中排气管和充液管与泡壳的接口处密封，漏斗上部的漏斗盖可用磨砂口密封。

2.一种使用如权利要求1所述的熔化金属的压力充灌装置对熔化金属的负压压力充灌方法，其特征在于，步骤如下：

1)对泡壳进行检漏，其检查的过程如下：首先将坩埚放入泡壳中，再将泡壳的盖与底烧成一体，然后烧接排气管，关闭阀门，通过抽真空系统对泡壳进行抽空，检查是否漏气；如不漏气，关闭第二阀门，打开阀门和第一阀门，气囊中的惰性气体会自动冲满泡壳，关闭阀门和第一阀门；

2)然后用真空系统通过排气管抽出一定量的惰性气体，使其有一定的真空度，从而使泡壳产生负压；

3)在漏斗中加入金属，在加热器加热漏斗中的金属使其熔化，打开阀门，使漏斗中的金属溶液被吸入到泡壳中的坩埚内；

4)而后将充液管烧结密封，再继续通过真空系统抽空惰性气体，然后烧结排气管，制作成三相点小定点池容器。

3.根据权利要求2所述对熔化金属的负压压力充灌方法，其特征在于，步骤4)烧结中被烧下的漏斗与阀门可清洗后再用。

4.根据权利要求2所述对熔化金属的负压压力充灌方法，其特征在于，步骤4)将泡壳抽到高真空后再充入一个大气压的惰性气体，然后在金属的熔点或凝点时烧结，则得到二相小定点池及固定点容器。

5.一种使用如权利要求1所述的熔化金属的压力充灌装置对熔化金属的正压压力充灌方法，其特征在于，步骤如下：

1)对泡壳进行检漏，其检查的过程如下：首先将坩埚放入泡壳中，再将泡壳的盖与底烧成一体，然后烧接排气管，关闭阀门，通过抽真空系统对泡壳进行抽空，检查是否漏气；如不漏气，关闭第二阀门，打开阀门和第一阀门，气囊中的惰性气体会自动冲满泡壳，关闭阀门和第一阀门；

2)在漏斗中加入金属，加热器加热漏斗中的金属使其熔化，打开阀门和第一阀门，使用气囊向装置中冲入惰性气体，惰性气体会把漏斗中的金属溶液向下冲入到泡壳中的坩埚内；

3)而后将充液管烧结密封，再继续通过真空系统抽空惰性气体，然后烧结排气管，制作成三相点小定点池容器。

6.根据权利要求5所述对熔化金属的正压压力充灌方法，其特征在于，步骤3)烧结中被烧下的漏斗与阀门可清洗后再用。

7.根据权利要求5所述对熔化金属的正压压力充灌方法，其特征在于，步骤3)将泡壳抽到高真空后再充入一个大气压的惰性气体，然后在金属的熔点或凝点时烧结，则得到二相小定点池及固定点容器。

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