CN106005508A - 一种无汞温度计灌装设备 - Google Patents

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金明江
应仁龙
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles

Abstract

本发明涉及一种无汞温度计灌装设备。目的是提供一种无汞温度计灌装设备，在高温真空条件下对镓基液态合金长时间的搅拌除气，以保证温度计的质量。方案：无汞温度计灌装设备，包括灌装罐，所述灌装罐的入口经管道连接有合成罐，所述管道上安装有真空隔膜阀；所述合成罐内分别设置有用于放置镓基液态合金的坩埚和用于给所述镓基液态合金加热的加热装置，所述合成罐外设有与其内部相连通的第一抽真空装置，所述合成罐上设置有用于对所述镓基液态合金进行搅拌的搅拌器。本发明适用于真空设备技术领域。

Description

一种无汞温度计灌装设备
技术领域
本发明涉及一种无汞温度计灌装设备，具体涉及一种以镓基液态合金为感温液的内标式玻璃温度计灌装设备，属于真空设备领域。
背景技术
玻璃体温计已经诞生200多年，它使用方便，测量准确，应用广泛。但传统玻璃体温计采用水银作为感温液，水银是危害公众健康的十大危险化学品之一，是一种会扩散、并世世代代留在生态系统中的物质，给接触这种物质的人群带来严重的健康和智力损害。
水银体温计的禁用和取代已成为人类社会的共识。目前，世界卫生组织已建立起一个全球的汞消除计划，目标是在2017年全球减少70%含汞体温计和血压计需求。我国也于2013年10月签署了世界卫生组织发起的《水俣公约》，承诺从2016年开始逐步淘汰水银体温计，到2017年至少有70%的有汞体温计、血压计被淘汰。
玻璃体温计行业的发展方向是无汞玻璃体温计替代有汞玻璃体温计。全球玻璃体温计市场容量每年在2亿支左右，产值规模（有汞）在10亿人民币以上，基本上都是在中国生产。若行业内不能生产出一支无汞玻璃体温计，玻璃体温计行业也将随之消失。
镓基液态合金是一种银色合金，无味、不可燃、不易爆、不自燃且没有助燃性，在水及有机溶剂中均不可溶。它的熔点可低至-30℃甚至更低，沸点约为2300℃。镓基液态合金拥有广泛的液相温度区间，蒸汽压力很低。因此，使用绿色环保的镓基液态合金替代汞作为玻璃体温计的感温液生产玻璃体温计，具有十分重要的环保和商业价值。
镓基液态合金替代水银作为玻璃体温计的感温液，不能使用现有的水银体温计设备生产，尚有一些技术难题需要攻克。其中，由于镓基液态合金易氧化，所以体温计感温液的灌装必须要在高真空状态下进行。另外，镓基液态合金中也存在少量的气，必须在高温、高真空条件下长时间搅拌除气，才能保证无汞体温计的产品质量。
目前，行业内无汞体温计的灌装设备极限真空度只能达到10-4Pa级别，严重影响无汞体温计产品质量和成品率。另外，行业内的无汞体温计灌装设备脱气速度慢，真空度达到10-4Pa级别甚至需要几天几夜，严重影响无汞体温计的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种无汞温度计灌装设备，在高温真空条件下对镓基液态合金长时间的搅拌除气，以保证温度计的质量。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种无汞温度计灌装设备，包括灌装罐，所述灌装罐的入口经管道连接有合成罐，所述管道上安装有真空隔膜阀；所述合成罐内分别设置有用于放置镓基液态合金的坩埚和用于给所述镓基液态合金加热的加热装置，所述合成罐外设有与其内部相连通的第一抽真空装置，所述合成罐上设置有用于对所述镓基液态合金进行搅拌的搅拌器。
所述搅拌器为永磁电机磁流体搅拌器。
所述永磁电机磁流体搅拌器包括永磁电机、磁流体密封和位于合成罐内的螺旋搅拌桨，永磁电机借助于磁流体密封，利用磁力学原理无接触驱动螺旋搅拌桨搅拌所述镓基液态合金进行除气。
所述坩埚为石英坩埚。
所述灌装罐外设有与其内部相连通的第二抽真空装置。
所述第二抽真空装置为两级真空装置，包括与灌装罐内部相连通的两台灌装罐分子泵，以及与两灌装罐分子泵相连的两台灌装罐机械泵。
所述第一抽真空装置为两级真空装置，包括与合成罐相连的合成罐分子泵，以及与该分子泵相连的合成罐机械泵。
所述第一抽真空装置和第二抽真空装置还包括分别与合成罐和灌装罐内部相连通的两个真空测量装置。
所述坩埚外包裹有不锈钢保护套；所述加热装置为布置于合成罐内的加热带。
所述坩埚底部与真空隔膜阀之间采用石英流道相连。
本发明与现有技术相比有如下优点和效果：
1、在灌装罐之前设置合成罐，同时在合成罐内设置加热装置，并采用第一抽真空装置进行抽真空，在高温真空条件下对镓基液态合金进行搅拌除气，有效确保了镓基液态合金灌装于玻璃温度计内后的安全性和稳定性，保证了产品质量。2、采用机械泵和分子泵两级真空系统，同时采用永磁电机磁流体搅拌器，利用磁力学原理无接触驱动螺旋搅拌桨搅拌所述镓基液态合金进行除气，减少了合成罐的漏点，极大的提升了合成罐的气密性，系统真空度高（可低至1.0×10-5Pa）。3、采用石英坩埚作为容器，避免镓基液态合金受到污染。4、合成罐和灌装罐相互独立，并分别配备两套独立的抽真空装置，脱气速度快，常温下真空度达到10-5Pa仅需一小时，极大的提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是图1中合成罐的结构图。
图3是图1中搅拌器的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍，如图1、图2所示，本实施例一种无汞温度计灌装设备，包括灌装罐1，该灌装罐1的入口经管道2连接有合成罐3，所述管道2上安装有真空隔膜阀8，以保证灌装罐1和合成罐3的相互独立性；所述合成罐3内分别设置有用于放置镓基液态合金的石英坩埚4和用于给所述镓基液态合金加热的加热装置5，所述合成罐3外设有与其内部相连通的第一抽真空装置6，所述合成罐3上设置有用于对所述镓基液态合金进行搅拌除气的搅拌器7。
所述灌装罐1外设有与其内部相连通的第二抽真空装置9，所述第一抽真空装置6和第二抽真空装置9相互独立。所述第二抽真空装置9为两级真空装置，包括与灌装罐1内部相连通的两台灌装罐分子泵9-1，与两灌装罐分子泵9-1相连的两台灌装罐机械泵9-2，以及与灌装罐1内部相连通的真空测量装置。
所述第一抽真空装置6为两级真空装置，包括与合成罐3相连的合成罐分子泵6-1，与该分子泵相连的合成罐机械泵6-2，以及与合成罐3内部相连通的真空测量装置。
如图3所示，所述搅拌器7为永磁电机磁流体搅拌器，位于合成罐3上方，采用磁流体密封；磁流体密封装置是由不导磁座、轴承、磁极、永久磁铁、导磁轴、磁流体组成，在均匀稳定磁场的作用下，使磁流体充满于设定的空间内，建立起多级“O型密封圈”，从而达到密封的效果；泄漏率低至10-12Pa·m3/sec，被世界各国广泛公认的“零泄漏”动密封先进技术。所述永磁电机磁流体搅拌器包括永磁电机7-1、磁流体密封7-2和位于合成罐3内的螺旋搅拌桨，永磁电机7-1借助于磁流体密封，利用磁力学原理无接触驱动螺旋搅拌桨搅拌所述镓基液态合金，在高温真空条件下长时间的搅拌除气，减少了真空罐体的漏点，极大的提升了真空罐体的气密性，系统真空度高（可低至1.0×10-5Pa）。
所述石英坩埚4外包裹有不锈钢保护套10。
所述加热装置5为布置于合成罐3内的加热带。
所述加热装置5还包括位于合成罐3内的循环冷却装置和测温装置。
所述坩埚4底部与真空隔膜阀8之间采用石英流道相连，所述镓基液态合金在高温、高真空条件下经过长时间搅拌除气后，打开真空隔膜阀8，经管道2流入灌装罐1中进行温度计灌装。

Claims (10)

1. 一种无汞温度计灌装设备，包括灌装罐（1），其特征在于：所述灌装罐（1）的入口经管道（2）连接有合成罐（3），所述管道（2）上安装有真空隔膜阀（8）；所述合成罐（3）内分别设置有用于放置镓基液态合金的坩埚（4）和用于给所述镓基液态合金加热的加热装置（5），所述合成罐（3）外设有与其内部相连通的第一抽真空装置（6），所述合成罐（3）上设置有用于对所述镓基液态合金进行搅拌的搅拌器（7）。
2.根据权利要求1所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述搅拌器（7）为永磁电机磁流体搅拌器。
3.根据权利要求2所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述永磁电机磁流体搅拌器包括永磁电机（7-1）、磁流体密封（7-2）和位于合成罐（3）内的螺旋搅拌桨，永磁电机（7-1）借助于磁流体密封，利用磁力学原理无接触驱动螺旋搅拌桨搅拌所述镓基液态合金进行除气。
4.根据权利要求1或2或3所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述坩埚（4）为石英坩埚。
5.根据权利要求1或2或3所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述灌装罐（1）外设有与其内部相连通的第二抽真空装置（9）。
6.根据权利要求5所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述第二抽真空装置（9）为两级真空装置，包括与灌装罐（1）内部相连通的两台灌装罐分子泵（9-1），以及与两灌装罐分子泵（9-1）相连的两台灌装罐机械泵（9-2）。
7.根据权利要求1或2或3所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述第一抽真空装置（6）为两级真空装置，包括与合成罐（3）相连的合成罐分子泵（6-1），以及与该分子泵相连的合成罐机械泵（6-2）。
8.根据权利要求5所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述第一抽真空装置（6）和第二抽真空装置（9）还包括分别与合成罐（3）和灌装罐（1）内部相连通的两个真空测量装置。
9.根据权利要求1或2或3所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述坩埚（4）外包裹有不锈钢保护套（10）；所述加热装置（5）为布置于合成罐（3）内的加热带。
10.根据权利要求1或2或3所述的无汞温度计灌装设备，其特征在于：所述坩埚（4）底部与真空隔膜阀（8）之间采用石英流道相连。
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