CN201569417U - 一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置 - Google Patents

Abstract

一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，解决了溢流砖热膨胀量测量装置因高温易蠕变老化、实时监测困难导致的测量误差大、生产效率低的技术问题，采用的技术方案是，溢流砖热膨胀量的实时测量装置用于测量溢流法玻璃生产线中溢流砖的热膨胀量，上述的测量装置的结构中包括与溢流砖线性膨胀区间适配的位置传感器，与位置传感器配套的线性膨胀尺度放大装置和放大后的位移尺寸显示装置组成。本实用新型的有益效果是：通过线性膨胀尺度放大装置放大溢流砖热膨胀位移，使测量的结果更加精确，从而提高了玻璃基板的生产效率和质量。

Description

一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置

技术领域

本实用新型属于TFT-LCD基板玻璃制造生产线的玻璃池炉技术领域，是一种可以测量溢流砖热膨胀量的测量装置，特别是一种采用杠杆原理和力矩平衡原理设计的溢流砖热膨胀量的实时测量装置。

背景技术

在TFT-LCD玻璃基板生产线上，马弗炉溢流砖是影响产品性能的一个重要因素。当溢流砖温度较高时，溢流砖存在有较大的热膨胀变形；且因溢流砖自重较大，在高温条件下如不对热膨胀加以控制，溢流砖中部会因蠕变而导致弯曲下垂，进而影响其使用寿命。现有溢流砖热膨胀量调节装置多采用弹簧或气缸作为恒压源。但弹簧和气动元件在高温环境下均会因蠕变老化而导致压力逐减，其实时测量装置也会因蠕变老化而出现误差，不能满足工艺要求。针对以上问题的出现，现有技术并没有很好的解决，给本领域工作的正常进行带来了麻烦。

发明内容

本实用新型要解决溢流砖热膨胀量测量装置因高温易蠕变老化、实时监测困难的问题，以解决溢流砖热膨胀量测量误差大，生产效率低的技术问题，本实用新型设计了一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，利用杠杆原理和力矩平衡原理设计了线性膨胀尺度放大装置，精确测量溢流砖热膨胀量。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，以上测量装置用于测量溢流法玻璃生产线中溢流砖的热膨胀量，上述的测量装置的结构中包括与溢流砖线性膨胀区间适配的位置传感器，与位置传感器配套的线性膨胀尺度放大装置和放大后的位移尺寸显示装置组成。

当溢流砖产生热膨胀量时，与溢流砖相连的位置传感器将采集到的微小位移，借助线性膨胀尺度放大装置放大后，指示在位移尺寸显示装置上，放大后的溢流砖热膨胀量便于检测人员观测。

本实用新型的有益效果是：通过线性膨胀尺度放大装置放大溢流砖热膨胀位移，使测量的结果更加精确，从而提高了玻璃基板的生产效率和质量。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图中，1是光栅标尺，2是放大杆，3是调节砣，4是旋转轴，5是驱动臂，6是推杆，7是溢流砖，8是外滑套。

具体实施方式

参看附图，一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，以上测量装置用于测量溢流法玻璃生产线中溢流砖7的热膨胀量，上述的测量装置的结构中包括与溢流砖7线性膨胀区间适配的位置传感器，与位置传感器配套的线性膨胀尺度放大装置和放大后的位移尺寸显示装置组成。

当溢流砖7产生热膨胀量时，与溢流砖7相连的位置传感器将采集到的微小位移，借助线性膨胀尺度放大装置放大后，指示在位移尺寸显示装置上，放大后的溢流砖7热膨胀量便于检测人员观测。

位置传感器采用推力滑杆机构，推力滑杆机构中的推杆头接触在溢流砖7的测量面上，推杆6后端部连接在线性膨胀尺度放大装置的驱动端。

线性膨胀尺度放大装置是一个杠杆式放大机构、由旋转轴4、驱动臂5和放大杆2组成，放大杆2端头设置有光栅指示灯或指针，驱动臂5的端头与推力滑杆机构中的推杆6后端部铰接。

放大杆2上配置有调节砣3，调节砣3与放大杆2成具有滑动自由度的滑动配合、借助锁紧机构进行限位。

位移尺寸显示装置是光栅标尺1，或精细刻度尺。

在推杆6上设置有外滑套8。

本实用新型的一个具体实施例，其原理设计要点：

设：放大杆2与驱动臂5之间的夹角为β，β大于90°；放大杆2的最大转角度为α，要求在旋转轴4支点的水平线两侧均分；推杆6与驱动臂5的铰点距旋转轴4支点O的垂线距离为S，S依照溢流砖7的最大膨胀量经验值S₀’进行设定，要求S＝S₀’，此目的是要达到在热态稳定工作时，驱动臂5与旋转轴4的垂线大致重合；调节砣3重心距旋转轴4支点O的距离为L₁，放大杆2的长度为L₂，驱动臂5的长度为L₃；调节砣3的重力为G₁，放大杆2的重力为G₂，驱动臂5的重力为G₃，G₁、G₂、G₃分别对应旋转轴4支点O的力臂为L₁*cos(α/2)、(L₂/2)*cos(α/2)、(L₃/2)*sin(α)；溢流砖7热膨胀推力为F_M，所对应的力臂是L₃*cos(α)。

由上述得出：

调节砣3、放大杆2对旋转轴4支点O的力矩M₁为：

M₁＝(G₁*L₁+G₂*L₂/2)*cos(α/2)    式1-1

驱动臂5对旋转轴4支点O的力矩M₂为：

M₂＝G₃*(L₃/2)*sin(α)+F_M*L₃*cos(α)    式1-2

系统在热态工作时，驱动臂5与旋转轴4支点O的垂线夹角约等于0，故式1-2可简化为：

M₂＝F_M*L₃    式1-3

由系统力矩平衡原理：M₁＝M₂

得出：F_M＝[(G₁*L₁+G₂*L₂/2)*cos(α/2)]/L₃    式1-4

根据上述原理，通过调节驱动臂5的长度L₃，可使得α＜4°，即：cos(α/2)≈1；修正式1-4，得：

F_M≈[(G₁*L₁+G₂*L₂/2)]/L₃    式1-5

式1-5中G₁、G₂、L₂、L₃均为定值，可得出：

F_M＝f(L₁)    式1-6

放大杆2表面设有标识压力F_M的刻度，F_M的刻度可通过F_M＝f(L₁)进行转换。

放大杆2与调节砣3采用螺栓副联接，两者之间可通过顶丝或双螺母锁紧机构实现位置锁定；

放大杆2端部安装有光栅标尺1定位元件，光栅标尺1“绝对零点”O₁定位在旋转轴4支点O的水平线上。光栅标尺1的“相对零点”在溢流砖7处于冷态时设定在A₀点。当溢流砖7处于热态工作状态时，光栅标尺1读取放大杆2端点A₁的位置，设A₀点相对于相对零点的位移量为S_A0，A₁相对于相对零点的位移量为S_A1，通过点A₀对点A₀的绝对位移量S_A，根据以上条件可计算出放大杆2的实际转角γ：

γ＝arcsin(S_A0/L₂)+arcsin(S_A1/L₂)    式1-7

由上式计算溢流砖7的绝对热膨胀量S₀：

S₀＝L₃*sinα-L₃*sin(α-γ)           式1-8

上两式中L₃、S_A0、α均常数，在某一工作状态下L₂也为定值，故可得出：

S₀＝f(S_A1)。                         式1-9

由以上计算可知，溢流砖7的绝对热膨胀量可以通过式1-9的计算体现在光栅标尺1的刻度上。

当系统处于工作状态中，溢流砖7产生热膨胀推力时，推杆6与驱动臂5在热膨胀推力的作用下，围绕铰点产生相对运动，带动与驱动臂5固定连接的放大杆2围绕旋转轴4产生相对运动，由此可以根据放大杆2所指示在光栅标尺1上的刻度测量出溢流砖7的热膨胀量。检测人员可以根据观测到的溢流砖7的热膨胀量对溢流砖7进行调节和控制。

Claims (6)

1.一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，以上测量装置用于测量溢流法玻璃生产线中溢流砖(7)的热膨胀量，其特征在于：所述的测量装置的结构中包括与溢流砖(7)线性膨胀区间适配的位置传感器，与位置传感器配套的线性膨胀尺度放大装置和放大后的位移尺寸显示装置组成。

2.根据权利要求1所述的一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，其特征在于：位置传感器采用推力滑杆机构，推力滑杆机构中的推杆头接触在溢流砖(7)的测量面上，推杆(6)后端部连接在线性膨胀尺度放大装置的驱动端。

3.根据权利要求2所述的一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，其特征在于：线性膨胀尺度放大装置是一个杠杆式放大机构、由旋转轴(4)、驱动臂(5)和放大杆(2)组成，放大杆(2)端头设置有光栅指示灯或指针，驱动臂(5)的端头与推力滑杆机构中的推杆(6)后端部铰接。

4.根据权利要求3所述的一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，其特征在于：放大杆(2)上配置有调节砣(3)，调节砣(3)与放大杆(2)成具有滑动自由度的滑动配合、借助锁紧机构进行限位。

5.根据权利要求1所述的一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，其特征在于：位移尺寸显示装置是光栅标尺(1)，或精细刻度尺。

6.根据权利要求2或3所述的一种溢流砖热膨胀量的实时测量装置，其特征在于：在推杆(6)上设置有外滑套(8)。