CN117233028B - 一种石墨坩埚检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物理分析技术领域，具体公开了一种石墨坩埚检测装置，承载板位于水箱的上方并能够沿竖直方向上下移动，在承载板的下端安装有连接筒，在连接筒内沿竖直方向同轴滑动安装有连接杆，在连接筒内安装有第二弹性件以及用于检测第二弹性件拉压力的第二传感器，在连接杆的下端通过球铰安装有多个第二伸缩杆，在第二伸缩杆内安装有第三弹性件，在第二伸缩杆内安装有用于检测第三弹性件拉压力的第三传感器，石墨坩埚能够经配合孔进入水箱内，在第一伸缩杆内安装有第一弹性件，多个第一伸缩杆能够同时向下移动并能够与石墨坩埚的上端面相止抵，本发明有利于对石墨坩埚的质量分布是否均匀、是否存在裂缝以及吸水率进行检测。

Description

一种石墨坩埚检测装置

技术领域

本发明涉及物理分析技术领域，具体涉及一种石墨坩埚检测装置。

背景技术

石墨坩埚通常用于高温实验中，如热重分析、元素分析等。在这些实验中，石墨坩埚必须具有一定的稳定性和精度，以保证实验结果的准确性和可靠性，因此在生产石墨坩埚的过程中需要对其进行检测。

授权公告号为CN213148588U的中国专利，公开了一种用于复合结构坩埚生产的质量检测装置，该检测装置在使用时，需要将坩埚倒扣至放置板的中部，而后使得定位杆带着其底部的碗状盖帽倒扣至坩埚上，并对坩埚和其底部的放置板给予向下的推力，随后环形封边气囊件和其外壁上的橡胶对放置板和坩埚的连接处的缝隙进行密封处理，随后通过水泵对坩埚进行内壁加压，观测其抗压强度，如果坩埚上存在细密裂纹，水流会从裂纹中渗出，进而实现对坩埚的裂纹的检测，然而该检测装置在检测过程中难以检测坩埚的质量分布是否均匀。

发明内容

本发明提供一种石墨坩埚检测装置，旨在解决相关技术中难以确定坩埚的质量分布是否均匀的问题。

一种石墨坩埚检测装置，包括水箱、承载板以及第一伸缩杆，在所述水箱的顶部开设有配合孔以及排气孔，所述承载板位于所述水箱的上方并能够沿竖直方向上下移动，在所述承载板的下端安装有连接筒，在所述连接筒内沿竖直方向同轴滑动安装有连接杆，在所述连接筒内安装有第二弹性件以及用于检测第二弹性件拉压力的第二传感器，在所述连接杆的下端通过球铰安装有支撑盘，所述支撑盘与所述连接杆同轴设置，在所述支撑盘的外周侧间隔均匀设置有多个第二伸缩杆，所述第二伸缩杆沿所述支撑盘的径向延伸，在所述第二伸缩杆内安装有第三弹性件，在所述第二伸缩杆内安装有用于检测第三弹性件拉压力的第三传感器，所述第二伸缩杆远离所述连接杆的一端能够与石墨坩埚的内壁相止抵，石墨坩埚能够经所述配合孔进入所述水箱内，所述第一伸缩杆有多个并分别与所述承载板滑动相连，在所述第一伸缩杆内安装有第一弹性件，多个所述第一伸缩杆能够同时向下移动并能够与石墨坩埚的上端面相止抵。

优选的，所述第二伸缩杆有四个，相邻两个所述第二伸缩杆的轴线相互垂直。

优选的，所述第三弹性件的两端分别与所述第二伸缩杆以及所述第三传感器固定相连，在所述第二伸缩杆远离所述支撑盘的一端固定设置有止抵块。

优选的，所述止抵块的外周侧具有与石墨坩埚的内壁相配合的摩擦面。

优选的，所述第二传感器位于所述连接杆的上方，所述第二弹性件位于所述连接杆和所述第二传感器之间，所述第二弹性件的两端分别与所述连接杆以及所述第二传感器固定相连。

优选的，在所述承载板的上端安装有能够上下移动的支撑架，多个所述第一伸缩杆均位于所述支撑架的下端并与所述支撑架固定相连。

优选的，在所述第一伸缩杆内还安装有第一传感器，所述第一弹性件与所述第一传感器相止抵，所述第一传感器用于检测所述第一伸缩杆与石墨坩埚的上端面相止抵时所述第一弹性件受到的压力。

优选的，所述第一伸缩杆有四个，四个所述第一伸缩杆的轴线与所述连接杆的轴线之间的距离分别相等。

优选的，在所述水箱的底部外侧安装有与所述水箱相连通的观测管，所述观测管为透明状且其侧面具有刻度线，所述观测管的高度不低于所述水箱的高度。

采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

1.压缩四个第二伸缩杆并使得四个第二伸缩杆上的止抵块分别与待检测的石墨坩埚的内壁相止抵，并使得四个第二伸缩杆位于石墨坩埚内的同一高度，待石墨坩埚稳定后，通过观察四个第三传感器所检测出来的数据即可判断出石墨坩埚的质量分布是否均匀。

2.在检测质量分布不够均匀且在接受范围内的石墨坩埚的外表面是否存在裂缝时，通过控制支撑架向下移动以使得第一伸缩杆的下端与石墨坩埚的上端面相止抵，进而使得支撑盘处于水平状态，以消除质量分布不够均匀这一因素所带来的影响，接下来在石墨坩埚开始与水面接触到未完全浸没至水中的过程中，若第二传感器的数据发生明显的波动，则表明石墨坩埚的外表面存在裂缝，且裂缝位于此时水箱内水面所在的平面。

3.当石墨坩埚完全浸没至水中后，记录此时观测管上的刻度，等待一段时间后，再次记录观测管上的刻度，通过比较两次观测管上的刻度差值，结合所用的时间就可以得出石墨坩埚的吸水率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明水箱的剖视图。

图3为本发明水箱的结构示意图。

图4为本发明承载板、支撑架、连接筒以及支撑盘的安装结构示意图。

图5为本发明连接杆与支撑盘的爆炸图以及连接筒的剖视图。

图6为本发明第二伸缩杆的剖视图。

附图标记：10、水箱；101、配合孔；102、排气孔；11、管道；12、承载板；121、配合盘；122、支撑架；123、第一伸缩杆；124、导向杆；125、丝杆；126、手柄；127、连接筒；128、连接杆；129、第二传感器；13、观测管；14、电动推杆；15、支撑盘；16、第二伸缩杆；160、第三传感器；161、止抵块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图6所示，一种石墨坩埚检测装置，包括水箱10，在水箱10的底部外侧安装有与水箱10相连通的管道11，管道11远离水箱10的一端与外设的注水抽水设备相连，在水箱10的顶部开设有配合孔101以及排气孔102，在配合孔101的上方安装有能够上下移动的承载板12，在水箱10的底部外侧安装有与水箱10相连通的观测管13，观测管13为透明状且其侧面具有刻度线，观测管13的高度不低于水箱10的高度，本实施例中，在水箱10顶部位于配合孔101的两侧分别安装有电动推杆14，电动推杆14的伸缩端与承载板12的下端面相止抵，从而便于承载板12进行上下移动。

承载板12的下端具有与配合孔101相配合的配合盘121，在承载板12的上端安装有能够上下移动的支撑架122，在支撑架122的下端沿其周向间隔均匀设置有多个第一伸缩杆123，在第一伸缩杆123内安装有第一弹性件，第一弹性件具体为第一弹簧，在第一伸缩杆123内还安装有第一传感器，第一传感器采用拉压力传感器，第一弹性件与第一传感器相止抵，且第一传感器用于检测第一伸缩杆123受到的压力，第一伸缩杆123竖直设置且第一伸缩杆123与承载板12滑动相连，第一伸缩杆123的下端向下延伸至配合盘121的下方并能够与石墨坩埚的上端面相止抵，本实施例中第一伸缩杆123有四个，四个第一伸缩杆123的轴线与配合盘121的轴线之间的距离分别相等，在承载板12的上端固定设置有导向杆124，支撑架122与导向杆124滑动相连，在承载板12的上端转动安装有丝杆125，支撑架122与丝杆125螺纹连接，从而通过转动丝杆125就能够使得支撑架122带动四个第一伸缩杆123在竖直方向进行同步移动，在承载板12的上端还固定设置有手柄126，通过手柄126能够将承载板12整体从水箱10上取出。

在配合盘121的下端同轴安装有连接筒127，在连接筒127内沿竖直方向同轴滑动安装有连接杆128，在连接筒127内固定安装有第二传感器129，第二传感器129位于连接杆128的上方，第二传感器129采用拉压力传感器，在连接杆128和第二传感器129之间安装有第二弹性件，第二弹性件具体为第二弹簧，第二弹性件的两端分别与连接杆128以及第二传感器129固定相连。

如图2以及图4-图6所示，在连接杆128的下端通过球铰的方式安装有支撑盘15，支撑盘15与连接杆128同轴设置，在支撑盘15的外周侧间隔均匀设置有多个第二伸缩杆16，第二伸缩杆16沿支撑盘15的径向延伸，初始状态时，支撑盘15处于水平状态，本实施例中，第二伸缩杆16有四个，且相邻两个第二伸缩杆16的轴线相互垂直，在第二伸缩杆16内固定安装有第三传感器160，第三传感器160采用拉压力传感器，在第二伸缩杆16内还安装有第三弹性件，第三弹性件具体为第三弹簧，第三弹性件的两端分别与第二伸缩杆16以及第三传感器160固定相连，在第二伸缩杆16远离支撑盘15的一端固定设置有止抵块161，止抵块161的外周侧具有摩擦面，且止抵块161能够与石墨坩埚的内壁相止抵。

具体工作原理：参考图1-图6，初始状态时，电动推杆14的伸缩端处于向上伸长的状态，此时支撑盘15以及承载板12均位于水箱10的上方，且支撑架122处于向上远离承载板12的上端面的状态，待检测的石墨坩埚的开口朝上。

为了便于操作者在水箱10处对石墨坩埚进行检测，可以在水箱10的一侧安装上料链板输送机以及下料链板输送机，待检测的石墨坩埚从上料链板输送机输送至水箱10处，以便于操作者拿取待检测的石墨坩埚，检测完毕的石墨坩埚可以放置在下料链板输送机上进行输出。

检测石墨坩埚的质量分布是否均匀：在初始状态的前提下，压缩四个第二伸缩杆16并使得四个第二伸缩杆16上的止抵块161分别与待检测的石墨坩埚的内壁相止抵，并使得四个第二伸缩杆16位于石墨坩埚内的同一高度，此时在第三弹性件的作用下，石墨坩埚不会从四个第二伸缩杆16上脱落，此时，第一伸缩杆123未与石墨坩埚的上端面相接触，待石墨坩埚稳定后，通过观察四个第三传感器160所检测出来的数据是否一致，若数据一致，则表明石墨坩埚的质量分布是均匀的，反之则表明石墨坩埚的质量分布是不均匀的，另外也可以通过观察支撑盘15是否发生倾斜来判断石墨坩埚的质量分布是否均匀，若支撑盘15相对于连接杆128发生转动进而发生倾斜，则表明石墨坩埚的质量分布是不均匀的，另外，检测者可以根据实际情况设定可以接受的第三传感器160检测数据的浮动范围，在该浮动范围内的石墨坩埚都可以被接受并进行使用，同样也可以设定能够接受的支撑盘15的倾斜角度的浮动范围。

检测质量分布不够均匀且在接受范围内的石墨坩埚的外表面是否存在裂缝：在初始状态的前提下，通过外设的注水设备向水箱10内注水，并使得水箱10内的水足够将石墨坩埚淹没且水箱10内的水不会从排气孔102溢出，接下来使得四个第二伸缩杆16上的止抵块161分别与待检测的石墨坩埚的内壁相止抵，并使得四个第二伸缩杆16位于石墨坩埚内的同一高度，由于待检测的石墨坩埚的质量分布是不够均匀的，此时通过控制支撑架122向下移动以使得第一伸缩杆123的下端与石墨坩埚的上端面相止抵，进而使得支撑盘15处于水平状态，接下来控制电动推杆14的伸缩端向下收缩，在此过程中，石墨坩埚会逐渐向下接触水箱10内的水直至浸没至水中，在石墨坩埚开始与水面接触到未完全浸没至水中的过程中，随着石墨坩埚与水的接触，若石墨坩埚的外表面存在裂缝，则水会进入裂缝中，从而使得石墨坩埚的质量分布发生改变，在此过程中，第二传感器129的数据会发生明显的波动，以表明石墨坩埚的外表面存在裂缝，且裂缝位于此时水箱10内水面所在的平面，因此该石墨坩埚是不合格的。

检测质量分布不够均匀且在接受范围内且外表面不存在裂缝的石墨坩埚的吸水率：在初始状态的前提下，通过外设的注水设备向水箱10内注水，并使得水箱10内的水足够将石墨坩埚淹没且水箱10内的水不会从排气孔102溢出，接下来使得四个第二伸缩杆16上的止抵块161分别与待检测的石墨坩埚的内壁相止抵，并使得四个第二伸缩杆16位于石墨坩埚内的同一高度，由于待检测的石墨坩埚的质量分布是不够均匀的，此时通过控制支撑架122向下移动以使得第一伸缩杆123的下端与石墨坩埚的上端面相止抵，进而使得支撑盘15处于水平状态，接下来控制电动推杆14的伸缩端向下收缩，在此过程中，石墨坩埚会逐渐向下接触水箱10内的水直至浸没至水中，当石墨坩埚完全浸没至水中后，记录此时观测管13上的刻度，等待一段时间后，再次记录观测管13上的刻度，通过比较两次观测管13上的刻度差值，结合所用的时间就可以得出石墨坩埚的吸水率，为了使得检测出的石墨坩埚的吸水率的数据更加准确，可以采用内部水平截面面积较小的水箱10，当检测完毕后可以通过外设的抽水设备将水箱10内的水进行抽出。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，包括：

水箱（10），在所述水箱（10）的顶部开设有配合孔（101）以及排气孔（102）；

承载板（12），所述承载板（12）位于所述水箱（10）的上方并能够沿竖直方向上下移动，在所述承载板（12）的下端安装有连接筒（127），在所述连接筒（127）内沿竖直方向同轴滑动安装有连接杆（128），在所述连接筒（127）内安装有第二弹性件以及用于检测第二弹性件拉压力的第二传感器（129），在所述连接杆（128）的下端通过球铰安装有支撑盘（15），所述支撑盘（15）与所述连接杆（128）同轴设置，在所述支撑盘（15）的外周侧间隔均匀设置有多个第二伸缩杆（16），所述第二伸缩杆（16）沿所述支撑盘（15）的径向延伸，在所述第二伸缩杆（16）内安装有第三弹性件，在所述第二伸缩杆（16）内安装有用于检测第三弹性件拉压力的第三传感器（160），所述第二伸缩杆（16）远离所述连接杆（128）的一端能够与石墨坩埚的内壁相止抵，石墨坩埚能够经所述配合孔（101）进入所述水箱（10）内；

第一伸缩杆（123），所述第一伸缩杆（123）有多个并分别与所述承载板（12）滑动相连，在所述第一伸缩杆（123）内安装有第一弹性件，多个所述第一伸缩杆（123）能够同时向下移动并能够与石墨坩埚的上端面相止抵。

2.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，所述第二伸缩杆（16）有四个，相邻两个所述第二伸缩杆（16）的轴线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，所述第三弹性件的两端分别与所述第二伸缩杆（16）以及所述第三传感器（160）固定相连，在所述第二伸缩杆（16）远离所述支撑盘（15）的一端固定设置有止抵块（161）。

4.根据权利要求3所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，所述止抵块（161）的外周侧具有与石墨坩埚的内壁相配合的摩擦面。

5.根据权利要求3所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，所述第二传感器（129）位于所述连接杆（128）的上方，所述第二弹性件位于所述连接杆（128）和所述第二传感器（129）之间，所述第二弹性件的两端分别与所述连接杆（128）以及所述第二传感器（129）固定相连。

6.根据权利要求5所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，在所述承载板（12）的上端安装有能够上下移动的支撑架（122），多个所述第一伸缩杆（123）均位于所述支撑架（122）的下端并与所述支撑架（122）固定相连。

7.根据权利要求6所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，在所述第一伸缩杆（123）内还安装有第一传感器，所述第一弹性件与所述第一传感器相止抵，所述第一传感器用于检测所述第一伸缩杆（123）与石墨坩埚的上端面相止抵时所述第一弹性件受到的压力。

8.根据权利要求7所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，所述第一伸缩杆（123）有四个，四个所述第一伸缩杆（123）的轴线与所述连接杆（128）的轴线之间的距离分别相等。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种石墨坩埚检测装置，其特征在于，在所述水箱（10）的底部外侧安装有与所述水箱（10）相连通的观测管（13），所述观测管（13）为透明状且其侧面具有刻度线，所述观测管（13）的高度不低于所述水箱（10）的高度。