CN107439054A - 包括加热装置的测试系统以及实施测试系统的方法 - Google Patents

Abstract

测试系统，包括用于加热内容物的加热装置(1)，所述内容物包括第一种产品和第二种产品的混合物，所述装置包括适合容纳内容物的测试容器(2)、适合接收测试容器(2)的接收容器(3)、包括感应匝圈(5)的线圈(4)以及适合向感应匝圈(5)提供电流的电流源。加热装置使得感应匝圈(5)附接到接收容器(3)上并且围绕接收容器(3)螺旋地同心延伸。测试系统进一步包括用于混合测试容器(2)内容物的臂以及用于引导臂的机构。实施这种测试系统的方法。

Description

包括加热装置的测试系统以及实施测试系统的方法

技术领域

本发明涉及到适合测试内容物的测试系统的技术领域。测试系统包括用于加热内容物的装置，所述内容物包含第一种产品和第二种产品的混合物。尤其是，本发明涉及到测试系统以及实施如此测试系统的方法的技术领域，所述测试系统包括用于加热内容物的装置，从而对内容物进行测试。例如，第一种产品混合之前是呈粉末形式的材料，第二种产品是液体产品。混合物因此是第一种产品与第二种产品的悬浊液或溶液，例如第一种产品可为面粉，第二种产品例如可为水溶液。

背景技术

包括至少一个加热步骤的样本测试广泛应用于多个应用领域。例如，为了出于分类的目的而测量和确定面粉质量，通常要进行被称为降落数值测试的测试，该测试包括对面粉和液体的混合物进行测试。该测试必须进行加热步骤。文献WO9902965和DE1598437介绍了该测试或相似测试的实施。在实践中仍在使用降落数值测试，该测试把内容物放在刚性测试容器中，把测试容器放在水浴槽中，从而加热内容物。水浴槽的原理意味着消耗水。而且，使用水浴槽时，有时难以控制内容物的温度。该原理对于升温和冷却也非常抵抗。因为槽的温度取决于进行测试的所在高度，所以有时需要矫正通过测试得到的值。此外，利用槽进行测试的操作者必须采取重要的安全措施，尤其是防止灼伤。最后，水浴槽的使用意味着测试装置的占地面积很大。

在除面粉质量测试以外的其它应用领域中，还从用于实施包括加热装置的测试系统，尤其是用于对内容物进行测试，的现有技术中已知多种方案。

文献US2930098A公开了分为两部分的石英测试容器，其被容纳在由石英制成的外部容器中。在石英外管周围，具有蜗杆的机构引导支撑线圈的可平移移动的支架，所述线圈围绕石英外管局部地延伸并且加热石英管的内部，尤其是通过感应进行加热。这种类型的系统体积特别大，并且不允许在避免某些位置出现温度峰值的同时简单地均匀加热测试容器的内容物。

文献US3435170A的目标是提供迅速加热多个测试容器的内容物的方案。该文献中公开的试验台包括形成磁场的装置，所述磁场适合穿过试验台，从而在其中感应出电流，并且定期地加热所有测试容器。且不说其尺寸大小，所述系统使之能够均匀加热所有测试容器，因为其目的是同时加热多个容器，但是所述系统无法确保均匀加热测试容器的所有内容物。

文献EP0439900A2涉及到包括耐火坩埚和连续金属壳的感应加热炉。可在壳上安装凸耳，由此使炉子容器能够平移移动到感应线圈内部之中或之外。文献EP0439900A2所述的系统不易于接近加热的内容物。此外，炉子容器的平移移动涉及到使用庞大的移动装置，并且对于炉子的操作采取特殊预防措施。

因此，文献US2930098A、US3435170A和EP0439900A2中所述的系统似乎都能够提供加热，在加热过程中可以(至少局部地)控制待加热的内容物的温度，但是全都具有许多缺点，尤其是占地面积较大、装置实施复杂、为了避免意外需要采取重要的使用防范措施，和/或不容易适合为了进行测试的目的而解热内容物。

发明内容

因此需要创建一种测试系统，所述测试系统包括加热装置，所述加热装置便于实施，并且便于操作，对操作员的安全而言没有风险，而且占地面积较小，与此同时为了对所述内容物进行测试的目的而对容器的内容物提供均匀加热。

为此目的，根据本发明的测试系统是适合对内容物进行测试的测试系统，其包括用于加热内容物的加热装置，所述内容物包括第一种产品和第二种产品的混合物，所述装置包括：

-适合容纳内容物的测试容器，所述测试容器包括刚性中空主体，所述刚性中空主体界定内部空间并且沿着容器轴在第一末端和第二末端之间纵向延伸，第二末端是闭合的，测试容器包括界定内部空间的内表面以及与内表面相对的外表面，

-适合容纳测试容器的接收容器，该接收容器包括朝测试容器外表面定向的内表面以及与内表面相对的外表面，

-包括感应匝圈的线圈，以及

-适合向感应匝圈供电的电流源，

所述测试系统的特征在于，感应匝圈固定到接收容器并且围绕接收容器螺旋地且同心地延伸，其特征还在于，所述测试系统包括用于混合测试容器内容物的臂以及引导所述臂的机构，该机构在测试容器的内部空间中沿着容器轴按照第一方向以及与第一方向相反的第二方向引导臂。

通过这些设置，实现了测试容器内容物的均匀加热，由此使之能够进行质量测试。避免了温度峰值，因为在测试容器壁附近在测试容器中可能形成沉积的内容物。感应加热使之能够控制内容物的温度以及加热内容物的动力特性。接收容器的存在使之能够将感应匝圈放在适当的位置，并且可以连续进行多次测试，在测试之间没有长时间的延迟。臂以及臂的引导机构使之能够独立地混合容器的内容物，无需外部干预。最后，由此实施的测试系统的占地面积较小。感应加热因此具有很多优点，尤其是与申请人也可能考虑的(并且已经考虑的)其它加热方法相比，例如，通过加热电阻器加热、通过红外线辐射加热、在烤炉中加热、或者通过微波加热。通过加热电阻器加热测试容器的结果是花费特别长的时间，而且不能完全控制内容物的温度。在烤炉中加热容纳包含第一种产品和第二种产品的混合物的内容物的测试容器引起实施外壳的问题，由此导致占地面积较大，而且与感应加热不同，需要监控实施起来很繁琐的外壳的很多参数。最后，也与感应加热不同，通过微波加热对包括粉末和液体的内容物不能实现令人满意加热，所述加热用于进行测试，尤其是进行降落数值测试的目的。

在一个实施例中，加热装置进一步包括设置在接收容器与测试容器之间的中间容器，中间容器适合容纳测试容器并且适合被容纳在接收容器中，中间容器包括朝测试容器外表面定向的内表面以及与内表面相对并且朝接收容器内表面定向的外表面。

在一个实施例中，中间容器由磁性材料制成或者包含磁性材料。例如，中间容器由软铁或者软钢制成。

在一个实施例中，中间容器固定在接收容器中。

在一个实施例中，中间容器和接收容器结合在一起。

在一个实施例中，测试容器能够相对于中间容器移动。

在一个实施例中，接收容器包括设置在接收容器内表面上的多个凸台，多个凸台适合对中中间容器并将其固定在接收容器中。

在一个实施例中，测试容器具有绝缘手柄。

在一个实施例中，绝缘手柄设置在测试容器的第一末端附近。因此，手柄有助于操作员握持测试容器，尤其是在测试内容物以及加热测试容器的内容物之后。

在一个实施例中，测试容器的第一末端界定填充开口。

在一个实施例中，测试容器的第二末端具有由帽封闭的排水开口孔。帽的存在使之能够在两侧上打开测试容器，尤其是有助于清洁所述容器。例如，第二末端具有螺纹，帽旋拧在第二末端上。可以提供密封装置以在其第二末端附近密封测试容器。

在一个实施例中，接收容器包括连续螺旋凹槽。螺旋凹槽在接收容器的外表面上延伸。

在一个实施例中，线圈的感应匝圈被容纳在凹槽中。凹槽因此引导感应匝圈并将其保持在接收容器上的适当位置。感应匝圈因此以围绕接收容器缠绕的方式固定在接收容器的外表面上。凹槽阻止感应匝圈的任何位移。

在一个实施例中，接收容器包括底座，测试容器的第二末端或者中间容器的末端适合搁靠在底座上。

在一个实施例中，凸台确保将中间容器保持在接收容器中。

在一个实施例中，测试容器包括低摩擦系数的材料，比如玻璃、铝等。例如，测试容器完全由铝制成。这种材料确保测试容器的耐用度并且消除了与测试容器内容物之间的任何化学相互作用，与此同时能够适当地加热内容物。

在一个实施例中，通过烧结，尤其是通过烧结粉末，制成接收容器。例如，利用三维打印机形成接收容器。在这种情况下，可以用烧结粉末通过三维打印形成接收容器。另外，如果合适的话，在打印接收容器时可以直接形成凹槽，而不必在第二个步骤中进行随后的机械加工。该接收容器可以与第二个套管相连，所述第二个套管在这种情况下用作接收容器。

在一个实施例中，臂沿着臂轴在第一末端和第二末端之间纵向延伸，第一末端适合设置在测试容器的内部空间中，第二末端适合保持在测试容器内部空间的外面。

在一个实施例中，引导机构面对填充开口设置，而且所述引导机构包括可释放臂保持装置。因为保持装置是可释放的，所以可以在第一种模式时保持臂，而在第二种模式时脱离臂。

在一个实施例中，保持系统额外包括电磁体，臂包括磁性元件。因此，例如，在向电磁体供电时，将臂保持在引导机构上，当不再供电时，臂则不受引导机构影响(或与之脱离)。电磁体确保启动精确性，限制间隙并且在引导臂的过程中防止撞击，尤其是在改变方向时，更是如此。保持系统可包括吸盘，作为电磁体的添加物或替代物。

在一个实施例中，磁性元件(或磁体)额外固定到臂的第二末端。

在一个实施例中，测试系统进一步包括适合测量臂的推力、穿透力或保持力的力传感器。

在一个实施例中，电磁体固定到力传感器。

在一个实施例中，测试系统进一步包括：

-内壳，接收容器、测试容器以及在适当的情况下中间容器设置在内壳中，

-外壳，内壳容纳在外壳中，以及

-绝缘材料，其设置在外壳与内壳之间。

通过这些设置，可安全地使用加热装置，没有灼伤使用者的风险，绝缘材料提供外壳的绝缘，所述外壳用作加热装置的外部套管。测试容器是可移动的，并且可以插入接收容器或中间容器中并从中移除。

在一个实施例中，测试系统进一步包括框架，引导机构固定在所述框架上，外壳固定到框架上，从而能够围绕倾斜轴枢转地移动。如此设置使之能够把测试容器方便地安装到中间容器或接收容器并从中拆除。

在一个实施例中，测试系统进一步包括通风装置，所述通风装置适合冷却测试容器。例如，通风装置包括一个或多个通风立管。通风装置可额外地或者选择性地包括适合冷却测试容器的风扇。风扇可耦接到珀耳帖元件(Peltier elements)。

在一个实施例中，内壳包括绝缘材料，例如聚氯乙烯。

在一个实施例中，测试系统包括适合测量测试容器内容物温度的温度传感器。

在一个实施例中，温度传感器是热电偶或者等同物，其适合与接收容器的外表面、中间容器和/或测试容器接触。

在一个替换实施例中，温度传感器包括红外线传感器，例如非接触式的红外线传感器，测量测试容器的表面温度。在一个实施例中，温度传感器测量中间容器内表面的温度。

根据另一方面，本发明的目的可以是实施所述测试系统的方法，其包括以下步骤：

-向感应匝圈提供电源，从而形成感应涡电流并且通过感应加热由中间容器界定的内部空间，

-用内容物填装测试容器，所述内容物包含第一种产品和第二种产品，例如，呈粉末状的材料以及液体产品，

-把测试容器放在中间容器内，

-通过沿着容器轴的方向按照第一方向和第二方向移动臂，用连接到引导机构的臂混合测试容器的内容物，

-向感应匝圈供电，从而形成感应电流，并通过感应加热测试容器的内容物和/或由中间容器界定的内部空间。

在一个实施例中，该方法额外地进一步包括以下步骤：

-从保持装置释放臂，以使臂落入测试容器中，

-测量臂落入测试容器内所用的时间。

在一个实施例中，方法额外地进一步包括以下步骤：

-提供温度传感器，

-监测测试容器外表面的温度，并因此检测内容物的温度。

在额外的和/或选择性的实施例中，方法进一步包括以下步骤：

-提供力传感器，

-测量用臂混合测试容器内容物时和/或由保持装置将所述臂释放之后由臂施加的力，和/或

-测量由臂施加的推力、穿透力和/或保持力。

因此，所述方法和/或所述加热装置使之能够通过测定其酶活力来执行上文所述的降落数值测试，而且还能够执行确定比如流变特性这样的面粉属性的其它测试，或者确定面粉中淀粉部分的属性的测试。所述装置还能够结合多个测试，这在以前普遍使用的装置中是不可能的。

附图说明

图1是根据本发明的加热测试系统的装置的第一个选择性实施例的等距视图，加热装置包括测试容器和接收容器，具有感应匝圈的线圈设置在所述加热装置上。

图2是根据本发明的加热测试系统的装置的第二个选择性实施例的等距视图，加热装置包括测试容器、中间容器和接收容器，具有感应匝圈的线圈设置在所述加热装置上。

图3是图2的中间容器和接收容器的俯视图。

图4是包括第一末端和第二末端的测试容器的等距视图，第二末端具有帽。

图5是根据选择性实施例的测试容器的等距视图，其包括第一末端和第二末端，第二末端具有帽，第一末端具有手柄，尤其是绝缘手柄。

图6显示了内壳中的中间容器和接收容器的俯视图，内壳本身插入外壳中。

图7显示了图6的内壳中的中间容器和接收容器的俯视图，内壳本身插入外壳中，测试容器插入中间容器中。

图8显示了测试系统的外壳的等距视图。

图9显示了根据本发明的测试系统的侧视图，所述测试系统处于第一种配置，具有框架和测量与控制装置，而且在此，图7的外壳相对于框架倾斜，以便在对测试容器的内容物进行测试之前或之后能够撤回或插入测试容器。

图10显示了图9的测试系统的前视图。

图11按照图示显示了根据本发明的测试系统的等距视图，在外壳中设置有测试容器、中间容器和接收容器以及测量与控制装置，且设置有外壳以便能够对测试容器的内容物进行测试。

具体实施方式

下文是对本发明几个实施例的详细讨论，附有实例并参考附图。

图1阐释了测试系统17的加热装置1。加热装置1是用于加热内容物的装置，尤其是包含第一种产品和第二种产品的混合物的内容物。混合之前，第一种产品可以是粉末形式的材料，第二种产品是液体产品。如图1可见，加热装置1具体包括测试容器2、接收容器3、包括感应匝圈5的线圈4以及适合向感应匝圈5供电的电流源S。测试容器2的目的是容纳内容物，尤其是对加热的内容物进行测试。

最好，如图2所示，加热装置1进一步包括设置在测试容器2和接收容器3之间的中间容器42。

如图1、图2所示，或者如图4和图5中更详细所示，测试容器2呈圆柱形。例如，测试容器2是试管型容器，并且包括刚性中空主体，所述刚性中空主体界定内部空间并且沿着容器轴Xr纵向延伸。测试容器2具有内表面6，该内表面6界定内部空间Et。测试容器2还包括与内表面6相对的外表面7。测试容器2的容量可小于一升。测试容器2可具有试管的形状和容量。

如图4和图5中可见，测试容器2在第一末端8和第二末端9之间沿着容器轴Xr延伸。例如，测试容器2的第一末端8界定填充开口Oe。尤其是，测试容器2的内部空间Et可以容纳经填充孔Oe进入的内容物。测试容器2的第二末端9还可以界定开口Ov，例如，排水开口Ov。可以用帽10封闭排水开口Ov。例如，测试容器2的第二末端9包括螺纹，将帽10旋拧在螺纹上。这种排水开口Ov以及这种帽10使之能够特别有效地清洁测试容器2。可在测试容器2的帽10与中空主体之间设置密封装置(未显示)，以确保测试容器2的液密性，尤其是在其中填装内容物的情况下。然而，在一个选择性实施例中，测试容器2可具有不带可移除的帽10的封闭的第二末端9。

在图2所示的选择性实施例中，测试容器2由传热性能好的材料制成。另外，测试容器的材料的摩擦系数低。测试容器2还由轻质材料制成。例如，测试容器2由铝制成。然而，也可以考虑其它材料，尤其是传热系数良好的材料。例如，帽10由与刚性中空主体材料相似的材料制成。在图1的选择性实施例中(即没有中间容器的实施例)，测试容器最好由磁性材料制成。

测试容器2拟被封装在接收容器3中。测试容器可直接封装在接收容器3中，如图1所述，或者在图2所阐释的本发明的优选替换方案中，可将其封装在中间容器42中，所述中间容器本身封装在接收容器3中。

例如，如图2和图3中可见，中间容器42设置在接收容器3和测试容器2之间。中间容器42适合容纳测试容器2并且适合被容纳在接收容器3中。中间容器42具有朝测试容器2外表面定向的内表面以及与内表面相对的外表面。中间容器42可呈圆柱形。中间容器42界定内部空间Eint，测试容器拟被定位在中间容器42的内部空间中。尤其是，中间容器的内径大于测试容器2的外径。此外，中间容器42的长度大体等于测试容器2的长度。中间容器42沿着第一末端与第二末端之间的中间轴Xi纵向延伸。第一末端界定一个开口，通过该开口可插入和/或移除测试容器2，例如在用测试系统17进行测试之前和/或之后。中间容器42的底座沿着中间轴Xi用作测试容器2的挡块。

中间容器42包含磁性材料或者由磁性材料制成。在这种情况下，中间容器42包含具有良好磁特性的材料。材料还具有良好的传热系数、良好的阻抗性以及高导磁率。例如，中间容器42包含诸如软铁或软钢这样的材料，或者由这样的材料制成。

可用力将中间容器插入接收容器3中，并可使其安装成相对于接收容器3固定。

如图1、图2和图3所示，接收容器3呈圆柱形。

接收容器3包括界定内部空间Ea的中空主体(图3中可见)，其目的是封装中间容器42(如图2中可见)或测试容器2(如图1中可见)。

例如，接收容器3包括底座，测试容器2或中间容器42的第二末端9适合面对底座。接收容器3包括界定其内部空间Ea的内表面11以及与内表面相对的外表面12。接收容器3的内表面11面对中间容器42的外表面。尤其是，接收容器3的内径可大于中间容器42的外径。而且，容器3的长度大致等于测试容器2的长度以及中间容器42的长度。接收容器3在第一末端13和第二末端14之间沿着接收轴Xa纵向延伸。第一末端13界定一个开口，例如，中间容器42通过该开口插入。在这种情况下，中间容器固定到接收容器3，以使中间容器不能相对于接收容器移动。

接收容器3，更具体而言，接收容器3的内表面11，可包括用于对中中间容器42的装置15。例如，可在接收容器3的内表面上设置一系列凸台15。凸台15可在接收容器3的整个长度上延伸，和/或在一部分接收容器3上延伸。例如，可围绕接收容器3内表面11的圆周按照相等的间隔设置三个凸台。凸台15把中间容器42固定在接收容器3中，并定其中心。多个凸台还使之有可能在中间容器周围空气循环。在一个选择性实施例中，中间容器42还可包括给测试容器定中心的装置。例如，一系列凸台可围绕中间容器42内表面的圆周分布。

包括感应匝圈5的线圈4固定到接收容器3。更具体而言，线圈4围绕接收容器3螺旋地且同心地延伸。例如，线圈4固定到接收容器3的外表面12。在一个选择性实施例中，线圈可直接固定到中间容器42。在这个实施例中，中间容器和接收容器形成单个容器。

接收容器3可以通过烧结，尤其是通过烧结粉末来构成。在这种情况下，可利用三维打印机形成接收容器3。例如，可以用烧结粉末通过三维打印形成接收容器3。在形成接收容器3时，可以把螺旋凹槽16设置在接收容器3的外表面12上。通过三维打印机制造接收容器3的过程中可按照相同的制造步骤直接形成螺旋凹槽16。然而，在一个选择性实施例中，可以通过对接收容器3的外表面12进行机械加工来形成凹槽16。

在这种情况下，螺旋凹槽16适合容纳线圈4的各匝圈。具体而言，线圈4的各匝圈固定在螺旋凹槽16中。因此，线圈4的感应匝圈5相对于接收容器3是不可移动的。

凹槽16的尺寸可大致等于，乃至稍大于线圈4的感应匝圈5的尺寸。凹槽16和/或线圈4的感应匝圈5可在接收容器3的整个长度上或者在大于或等于接收容器3的50％长度的一部分上螺旋延伸，例如，在大于或等于接收容器3的70％长度的一部分上延伸。

线圈4的感应匝圈5可均匀分布在接收容器3的外表面12上。例如，线圈4具有在接收容器3的外表面上螺旋地均匀分布的二十六个感应匝圈5。在替换实施例中，线圈4可包括多于或少于二十六个感应匝圈。感应匝圈5可沿着接收轴Xa对中，以至于接收容器3的第一末端和第二末端13、14没有感应匝圈5。线圈4各匝圈之间的间隔可以是有规律的，或者相反，可取决于沿着接收轴Xa的匝圈的位置而定。

在当前这种情况下，线圈4是由利兹线(Litz wire)制成的。利兹线比铜线更有效率。然而，在一个选择性实施例中，线圈4可由铜线制成，并且可以在加热装置1中使用来自铜的焦耳热。

电流源S使之能够向线圈4供电，并因此向感应匝圈5供电，使之能够感应加热。在这种情况下，当把测试容器2或中间容器42封装在接收容器3中时，把中间容器42(或在图1所示的变体中的测试容器2)暴露在通过感应匝圈5以及中间容器42的具有高导磁率的材料形成的电磁场中。于是产生涡电流，能量作为热量耗散在中间容器中。因此确保中间容器以及中间容器的内部空间Eint的感应加热。当把测试容器2设置在中间容器42的内部空间Eint中时，该测试容器2及其内容物被加热。

所述的加热装置1可以与测试系统17成为一体，所述测试系统17适合对内容物进行测试，如图9至图11具体所示。

测试系统17进一步包括臂18以及引导臂18的机构19。

臂18适合混合测试容器2的内容物。例如，臂18包括在第一末端21和第二末端22之间沿着臂18轴纵向延伸的杆。

例如，第一末端适合插入到测试容器2的内部空间Et中，尤其是适合混合测试容器2的内容物和/或使其均质化。在将臂18，或者至少将臂18的第一末端21插入到测试容器2中时，臂18的轴大体上与容器轴Xr对齐。

在这种情况下，臂18的第二末端22适合设置在测试容器2外面。

第一末端21可包括混合件23，所述混合件大体呈圆形，在垂直于臂轴A的平面中延伸。因为将臂18的第一末端21引入到测试容器2中，所以混合件23的尺寸大致等于或小于测试容器2的中空主体的尺寸。

尤其是，混合件23的直径等于或者稍小于测试容器2的内径。混合件23可具有开口，以便能够混合测试容器2的内容物。例如，混合件23具有大致呈圆形的外环24，所述外环通过围绕杆20均匀分布的三个固紧凸耳连接到杆。

通过引导机构19驱动臂18。引导机构19引导臂18，尤其是按照第一方向X1以及与第一方向X1相反的第二方向X2沿着容器轴Xr在测试容器2的内部空间中引导臂18的第一末端。在当前这种情况下，引导机构19引导臂18平移，所以臂，尤其是混合件23可以在容器的内部空间中来回移动，并且因此可以混合测试容器2的内容物。在替换的实施例中，可以实施其它类型的引导运动学，比如混合测试容器2内容物的旋转引导。

引导机构19可以是具有驱动杆的电动执行机构，或者所述引导机构可包括轮子和可逆的无止螺旋系统。也可以设想适合先按照一个方向，然后按照另一个方向传递平移运动的其它引导机构。

臂18通过保持装置26连接到引导机构19。在这种情况下，保持装置26是可释放的。可释放的含义应被理解为保持装置26可处于约束模式或者自由模式，在处于约束模式时，臂18机械地连接到引导机构19，在处于自由模式时，臂18不再机械地连接到引导机构19(臂与引导机构解耦)。

例如，保持装置26包括电磁体27。臂18的第二末端22具有磁性材料的元件，例如磁体28，或者包含磁性材料。在这种情况下，臂18的第二末端22可具有由磁性元件制成的凸缘。在这种情况下，当电磁体27接受供电时，保持装置26处于所述的保持模式，引导机构19(通过磁引力)机械地连接到臂18。引导机构19因此可把运动传递到臂18，尤其是往复运动，所以臂18，尤其是臂18的混合件23在测试容器2的内部空间中按照第一方向X1和第二方向X2来回移动，并因此混合测试容器2的内容物。例如，可以根据测试容器2的长度以及测试容器2中存在的内容物的量来调整臂18在测试容器2中的路径。

当电磁体27停止接受供电时，磁引力消失，而且臂18不再连接或耦接到引导机构19。

在图11所示的实施例中，在处于组装结构(准备好要进行测试)时，引导机构19和保持装置26设置在测试容器2的填充开口Oe上方。换言之，引导机构19和保持装置26面对测试容器2的填充开口设置或者与其一致。因此臂18可以与容器轴Xr对齐。

如图11所示，引导机构19固定到测试系统17的框架29。测试系统17的框架29搁靠在支撑物So上(例如，所述支撑物可以是地板或者桌子垫)。支撑物So界定一个平面。

框架29可以支撑测试系统17的用户的接口件30，以便录入比如频率和/或摇晃时间这样的测试的各个参数，和/或展示测试结果。

加热装置1也固定到测试系统17的框架29。

在图6、图7和图8所示的实施例中，测试系统17可包括内壳31和外壳32。

加热装置1可设置在内壳31中。尤其是，如图6中更详细地所示，接收容器3、中间容器42和线圈4设置在内壳31中。可相对于接收容器3和中间容器42移动的测试容器2也可以相对于内壳31移动。在图7中，测试容器2在中间容器42中处于适当位置。内壳31可以是圆柱形或者大体呈圆柱形，并且界定中空主体，接收容器3和线圈4封装在所述中空主体中。

例如，内壳31包括绝缘材料，例如聚氯乙烯。内壳31可完全由绝缘材料制成，例如聚氯乙烯。内壳31的尺寸取决于接收容器3的尺寸。尤其是，在内壳31呈圆柱形的情况下，内壳31的内径大于接收容器3的外径。尤其是，线圈4的感应匝圈5与内壳31的内表面相隔一定距离。

内壳31被容纳在外壳32之中。外壳32可大体呈平行六面体形，如图6和图7所示，或者可以是任何其它形状。外壳32具有朝内壳31定向的内表面以及与内表面相对的外表面。外壳32尤其是与测试系统17的用户直接接触。在当前实施例中，测试系统17的用户可以看见外壳32的外表面。

如图8所示，外壳32包括盖子并且完全包围由接收容器3、中间容器42、线圈4和内壳31构成的组件，所以在不打开外壳32盖子的情况下，用户无法接近这些元件。外壳32因此确保测试系统17的用户的安全性。外壳的盖子在当前实施例中具有对中在接收轴X上的孔，所述孔使之能够插入或拆除测试容器2。

线圈4、接收容器3、中间容器42和内壳31固定在外壳32中，所以不让它们相对于外壳32移动。可相对于接收容器3或中间容器42移动的测试容器2也可以相对于外壳32移动。

绝缘材料33可设置在外壳32与内壳31之间。该绝缘材料33隔离外壳32，并因此防止加热外壳32。例如，绝缘材料33可以是薄的多层绝缘材料，有可能是型的绝缘材料。

在外壳32闭合的情况下(如图8中可见)，可将测试容器2插入到中间容器42中或者将其从中移除，即便无法从外界看见所述中间容器42，亦是如此。因此可以在不必拆卸或者打开外壳32的情况下清洁测试容器2或者填装测试容器2。可以独立于接收容器3、中间容器和/或内壳31和/或外壳32操作测试容器2。在当前实施例中，测试容器2可包括靠近其第一末端的握持凸缘34，以便能拆除或插入测试容器2。例如，握持凸缘34围绕填充开口Oe的整个圆周延伸。握持凸缘可包括弯曲部分或边缘，使用户能够提升或移除测试容器2。例如，握持凸缘34包含热绝缘材料。握持凸缘形成绝缘手柄34，如图5中具体所示。手柄可以是绝缘的或者由绝缘材料制成。尤其是，手柄34赋予操作者更佳的人体工学性，并且在用测试系统进行测试之前或之后安全地夹持住测试容器。尤其是，在测试之后，测试容器2的温度可接近100℃，而且手柄使之能够在不被灼伤的情况下进行操作。

在测试系统17处于运行状态下，测试容器2被封装在外壳32中，并且对中在中间容器42和接收容器3中。包括测试容器2的外壳32以及其上安装臂18的引导机构19，按照平行或者大致平行于与支撑物So的平面垂直的方向，一个设置在另一个之上，所以臂18的设置与测试容器2的填充开口对齐。

为了便于把测试容器2插入外壳32以及将其从中移除，尤其是，使引导机构19和/或臂18不干预把测试容器2插入外壳32以及将其从中移除，把外壳32组装到框架29，以便能够围绕倾斜轴Xb枢转。因此，由外壳32、内壳31、中间容器42、接收容器3和线圈4构成的组件可以相对于框架29枢转，并因此相对于引导机构19枢转，所述引导机构19以非枢转的方式相对于框架29固定，从而有助于在测试之前和之后插入和移除测试容器2，如图9和图10中可见。

在臂18混合内容物时或者加热内容物时，可将外壳32(例如，通过吸盘系统)锁定到框架29。然而，也可以设想锁定外壳位置的其它系统。

当测试系统17处于就绪状态时。接收轴Xa和中间轴Xi可与臂轴A对齐。吸盘系统相对于框架29锁定外壳的位置，以避免任何的枢转几率。

在能够把测试容器2安装在中间容器42中(并因此安装在接收容器3中)的状态下，意即外壳32处于倾斜位置时，吸盘系统不再把外壳相对于框架锁定在适当位置，而且臂轴A和接收轴Xa形成一定角度，例如介于5°至60°之间的角度，或者介于10°至45°之间的角度。

测试系统17还可以包括至少一个温度传感器35。例如，温度传感器35是热电偶或者热敏电阻。

在一个选择性实施例中，测试系统还可包括一个或多个红外线传感器35，用于非接触式测量测试容器的温度，响应时间非常短。红外线传感器既可以测量中间容器42内表面的温度，又可以测量测试容器2外表面的温度。更具体而言，在把测试容器插入中间容器之前，红外线传感器可以测量中间容器内表面的温度。在把测试容器插入中间容器42之后，红外线传感器可以测量测试容器外表面的温度。因此，例如，一旦通过中间容器形成的封闭完成了可以模拟传统水浴槽的预热，便可以插入测试容器。

如各图所示，测试系统17包括一个或两个温度传感器35。然而，在替换实施例中，测试系统17可包括不止一个温度传感器35，例如，测试系统17可包括三个温度传感器，所述三个温度传感器可以相似或者不相似。

可以设置通风装置36，用来迅速冷却测试容器2。通风装置36可包括通风器(或风扇)。此外或者作为选择，通风装置36包括例如一个或多个通风立管。例如，多个通风立管可围绕接收容器分布，以便冷却测试容器2和/或中间容器42。如图6或图7中可见，三个通风立管可围绕接收容器规则地分布。例如，通风立管纵向延伸一定长度，所述长度大致等于测试容器2和/或中间容器42的长度。例如，通风立管包括沿着其长度分布的多个气流开口。所述开口可设置在接收容器中，以便空气能够从通风装置流入测试容器2和/或中间容器42。这些开口可面对通风立管的气流开口。气流开口的直径可以相等或者不相等。

此外或者作为选择，通风装置可包括通风器，例如，其设置在外壳32内部或外部，并且在测试容器2下面。通风器(或风扇)可与珀耳帖元件连接在一起，以便实现更快冷却。通风装置/感应组件还能够精确控制加热和/或冷却测试容器2的动力特性(利用控制器，例如PID模块)。

在这种情况下，如图11中按照图示所示，测试系统17可包括装有风扇或通风器的通风管40，所述通风器可能与珀耳帖元件41连接在一起。例如，通风管40可局部地设置在测试容器2下面并且适合围绕测试容器形成冷却通道。在一个选择性实施例中，风扇或通风器可直接设置在测试容器下面，不存在通风管40。

此外，测试系统17还可以包括适合检测臂18的位置的位置传感器37。例如，位置传感器37可以检测臂18的高位和臂18的低位。例如，在处于臂18的高位时，臂18的第一末端21在测试容器2的内部空间外面，或者与测试容器2的内容物的弯液面相隔预定距离，或者与测试容器2的内容物的弯液面齐平。在处于低位时，臂18的第一末端21可以对着测试容器2的底部定位。

位置传感器37可以是光传感器。在替换的实施例中，臂18的位置传感器37可以是磁性传感器和/或机械传感器，而非光传感器。

测试系统17还可以包括力传感器38。尤其是，力传感器38可位于电磁体27支撑物上或者接近电磁体27。例如，力传感器38构成电磁体27的支撑物。力传感器38适合测量由臂18施加的推力。

在这种情况下，当进行某些测试时，可能的是，在通过由引导机构19引导的臂18搅拌测试容器2的内容物之后，允许不再机械地连接到引导结构19的臂18能够“落入”测试容器2中。然后，臂18开始因为重力而下落入测试容器2中。所述的测试系统17能够测量臂18下降的时间。在臂18下降过程中，测试容器2的内容物在完全或局部沉浸在内容物中的臂18上施加推力，所述推力大体上垂直向上定向(换言之，定向与在臂18上施加的重力相反)。力传感器38的目的是测量由内容物在臂18上施加的推力。因此，力传感器38面对臂18设置。更具体而言，力传感器38面对臂18的第一末端设置，并且测量施加到臂18并且按照第二方向垂直定向的力。例如，力传感器38例如可以是电容传感器或压电传感器，或者可利用应变仪。

例如，可以相对于填充开口调整力传感器38的高度。因此，当臂18的杆上升时，臂18的第一末端推动测量推力的力传感器38。

同样，当臂18的杆下降入测试容器2中容纳的产品中时，力传感器38可以测量渗透到产品中的力。力传感器38还可以测量产品施加在臂上的保持力。

可将力传感器38和/或温度传感器35测得的数据发送到数据处理模块和/或数据记录模块39。

另外，可以根据待进行的测试和/或测试容器2中的内容物类型配置加热装置1的加热功率，所述加热功率确定测试容器2的内容物的温度和/或引导机构19的混合比率和/或引导结构19的冲程幅度。

在本发明的一个可能的实施例中，可以设置处理器，以便执行计算机程序产品，以对由处理模块提供的源自测试系统17的数据实施数据采集操作，并还处理所述数据以便测量或确定测试容器2内容物和/或测试容器2内容物中一种组分，例如第一种产品，尤其是粉末的属性。通过所采集的数据以及为了在测量系统上进行测试而输入的参数，处理器将能够确定所测试的内容物的属性，例如，如果面粉是所测试的内容物，则为面粉的生化特性。为了进行测试而输入的参数可以是加热装置1的加热功率和/或加热装置的加热动力特性，所述加热功率确定测试容器2内容物的温度。输入的参数还可以是引导机构19的混合比率，和/或引导结构19的冲程幅度，和/或臂18进入测试容器2的穿透力，和/或臂18在测试容器2中的拔出力，和/或作为时间函数的由力传感器38测得的推力。

可以在包括多个步骤的方法中利用上文所述的测试系统17。

在稍后可能进行的准备步骤中，录入测试的输入参数，尤其是确定测试容器2内容物温度的加热装置1的加热功率，和/或引导机构19的混合比率，和/或引导结构19的冲程幅度。

首先，因为测试容器2在中间容器42外面(并且在接收容器3外面)，所以可以用包含第一种产品和第二种产品的内容物填充测试容器2，例如，第一种产品是粉末状的材料，例如，第二种产品是液体产品。例如，为了进行上文提及的落数试验，用包含25毫升水以及7克面粉的内容物填充测试容器2。在一个选择性实施例中，可将除上述两种产品外的一种或多种产品加入测试容器2中。然后可以通过臂“塞住”测试容器2，可将塞子连接到所述臂，从而封闭测试容器2的填充开口。这种塞子还可以用作引导臂18杆的引导装置。

在根据测试系统17的设置的第二个可能选择的步骤中，测试系统17的外壳32可以相对于框架29倾斜，以便把测试容器2的插入开口暴露在中间容器42中或者暴露在接收容器3中，并因此暴露在外壳32中。

第三，把包含内容物并且例如具有臂而且由塞子封闭的测试容器2插入中间容器42中并因此插入接收容器3中，并因此插入外壳32中。

在根据测试系统17的设置的第四个可能选择的步骤中，测试系统17的外壳32可相对于框架29倾斜，尤其是从而垂直地定位测试容器2的位置。更具体而言，因为已经把臂18插入测试容器2中，所以臂18轴以及容器轴Xr是对齐的，以至于臂18面对电磁体。倾斜之后，外壳32相对于框架29的位置被锁定。

在第五步中，操作臂18的引导机构19，以便混合测试容器2的内容物。混合之后，第一种产品和第二种产品处于溶液状态或悬混液状态。

在第六步中，电流源S供电，以使感应匝圈5接受电力。有可能在把测试容器2插入中间容器42之前进行这第六个步骤。因此可以利用线圈4的加热来预热接收容器的内部空间，而且更具体而言，预热中间容器的内部空间。因此加热由中间容器界定的内部空间。因此通过感应来加热中间容器42及其内部空间Eint。

因此通过感应和/或热传递加热测试容器2及其内容物。可以利用温度传感器35来控制测试容器2的加热温度。例如，针对降落数值测试的情况，进行相当于在100℃水浴槽中加热容器的内容物。

加热测试容器2以及混合测试容器2的内容物的步骤可以颠倒。尤其是，可在把测试容器2插入中间容器42之前，执行预热步骤，所述预热步骤预热中间容器42的内部空间。当预热步骤完成时，可能有温度传感器35信号。另外，可以重复加热测试容器2以及混合测试容器2内容物的这些步骤。混合步骤有可能是可选的。

通过感应加热测试容器2的内容物以及混合内容物可同时进行。

控制单元可以使前述步骤自动化。例如，控制单元可耦合到倾斜传感器。

根据已经创建的降落数值法，在整个测试阶段把测试容器2的内容物加热到100℃，在通过臂18混合该内容物之后，测量臂18在测试容器2中降落的时间。在当前这种情况下，可以测量臂18从较高位置移动到较低位置所花费的时间(在此，臂在测试容器2内达到预定位置)。通过位置传感器37以及与测试系统17成为一体的计时器可以实现如此降落时间的测量。

从开始搅拌的时间起以及在引导结构19“释放”臂18之后的整个下降阶段，测量降落的时间。换言之，在臂18与框架29和引导机构19解耦，而且臂仅承受重力而由于内容物的粘性而减速之后，从臂的较高位置起测量降落的时间，

在该测试中，还可以测量如前文所述的由内容物施加在臂18上的推力。

所述的测试系统17还可以执行其它测试，包括关于面粉质量的测试，例如，在不变的温度或者根据加热动力学定律可变的温度下连续搅拌(通过由引导结构19移动的臂18)。

所述测试系统17还能够设置特定温度曲线。尤其是，测试系统17能够借助于感应匝圈5简单而迅速地改变测试容器2的温度。还可以通过冷却器和/或风扇36迅速控制温度。

Claims (19)

1.测试系统(17)，适合对内容物进行测试，包括用于加热内容物的加热装置(1)，所述内容物包括第一种产品和第二种产品的混合物，所述加热装置包括：

-适合容纳所述内容物的测试容器(2)，所述测试容器(2)包括刚性中空主体，所述刚性中空主体界定内部空间(Et)并且沿着容器轴(Xr)在第一末端(8)和第二末端(9)之间纵向延伸，所述第二末端(9)是闭合的，所述测试容器(2)包括界定内部空间的内表面(6)以及与内表面(6)相对的外表面(7)，

-适合容纳测试容器(2)的接收容器(3)，所述接收容器(3)包括朝所述测试容器(2)外表面(7)定向的内表面(11)以及与内表面(11)相对的外表面(12)，

-包括感应匝圈(5)的线圈(4)，以及

-适合向所述感应匝圈(5)供电的电流源(S)，

所述测试系统的特征在于，所述感应匝圈(5)固定到所述接收容器(3)并且围绕所述接收容器(3)螺旋地且同心地延伸，

其特征还在于，所述测试系统包括：

-用于混合所述测试容器(2)内容物的臂(18)，以及

-引导机构(19)，其在所述测试容器(2)的内部空间中沿着所述容器轴(Xr)按照第一方向(X1)以及与所述第一方向(X1)相反的第二方向(X2)引导所述臂(18)。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述加热装置进一步包括设置在所述接收容器(3)与所述测试容器(2)之间的中间容器(42)，所述中间容器(42)适合容纳所述测试容器(2)，其中，所述中间容器(42)适合被容纳在所述接收容器中，其中，所述中间容器(42)包括朝所述测试容器(2)外表面定向的内表面以及与内表面相对并且朝所述接收容器(3)内表面定向的外表面。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中间容器(42)由磁性材料制成。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述中间容器(42)固定在所述接收容器(3)中，而且其中，所述测试容器(2)能够相对于所述中间容器移动。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述接收容器(3)包括设置在所述接收容器(3)内表面上的多个凸台(15)，所述多个凸台(15)适合对中所述中间容器并将其固定在所述接收容器(3)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的测试系统，其特征在于，所述测试容器(2)具有绝缘手柄，其中，所述绝缘手柄设置在所述测试容器(2)的第一末端(8)附近。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述接收容器(3)包括在外表面上延伸的连续螺旋凹槽(16)，而且其中，所述线圈(4)的感应匝圈(5)被容纳在所述凹槽(16)中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述测试容器(2)包含铝材料。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述臂(18)沿着臂(18)轴在第一末端(21)和第二末端(22)之间纵向延伸，所述第一末端适合设置在所述测试容器(2)的内部空间中，所述第二末端适合保持在所述测试容器(2)内部空间的外面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述测试容器(2)的所述第一末端(8)界定填充开口(Oe)，而且其中，所述第二末端(9)具有由帽(10)封闭的排水开口(Ov)。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述引导机构(19)面对所述填充开口(Oe)设置，并且包括臂(18)的可释放的保持装置(26)，其中，所述保持装置(26)包括电磁体(27)或吸盘，而且其中，臂(18)包括磁性元件(28)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，进一步包括适合测量所述臂(18)的推力、穿透力和/或保持力的力传感器，而且其中，所述电磁体固定到力传感器。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，磁性元件固定到所述臂(18)的第二末端。

14.根据前述权利要求中任一项所述的系统(17)，进一步包括适合冷却所述测试容器的通风装置。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统(17)，进一步包括适合测量所述测试容器(2)内容物温度的温度传感器(35)，而且其中，所述温度传感器(35)包括至少一个红外线传感器。

16.实施根据前述权利要求中任一项所述的测试系统(17)的方法，包括以下步骤：

-用内容物填装所述测试容器(2)，所述内容物包含第一种产品和第二种产品的混合物，

-把所述测试容器(2)放入所述中间容器中，

-通过沿着所述容器轴的方向按照所述第一方向和所述第二方向移动所述臂(18)，用连接到所述引导机构的所述臂(18)混合所述测试容器(2)的内容物，

-向所述感应匝圈(5)供电，从而形成感应电流，并通过感应加热所述测试容器(2)的内容物和/或由所述中间容器界定的内部空间。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤：

-从所述保持装置释放所述臂(18)，以使所述臂(18)落入所述测试容器(2)中，

-测量所述臂(18)落入所述测试容器(2)所用的时间。

18.根据权利要求16或17所述的方法，进一步包括以下步骤：

-提供温度传感器(35)，

-监测所述测试容器(2)外表面(7)的温度。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，包括以下步骤：

-提供力传感器(38)，

-测量用所述臂(18)混合测试容器内容物时和/或在由所述保持装置(26)将所述臂(18)释放之后由所述臂(18)施加的推力、穿透力和/或保持力。