CN212060022U - 一种高温玻璃熔体电阻率测试装置及测试用的控温炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温玻璃熔体电阻率测试装置及测试用的控温炉，涉及玻璃特性检测技术领域，包括控温炉、用于盛放玻璃熔体的坩埚、可插入坩埚内的测试电极对和用于放置坩埚的工作台，所述控温炉设有电加热元件用于采集玻璃熔体温度信息的热电偶；所述控温炉底部设有锥形开口，所述工作台设有与所述锥形开口对应的锥形结构，所述工作台可通过所述锥形结构定位在所述锥形开口内。本实用新型具有工作台与控温炉贴合紧密，减少控温炉热量散失的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及玻璃特性检测技术领域，特别是一种高温玻璃熔体电阻率测试装置及测试用的控温炉。
背景技术
玻璃的熔制技术发展十分迅速，目前电助熔技术被广泛运用，电助熔技术能大幅提高熔化效率和熔化质量，还能减少环境污染、延长窑炉使用寿命和减少一些结石缺陷的形成；高温状态下的玻璃熔体的电阻率是电助熔玻璃窑设计的重要参数之一，不同组分的玻璃熔体在不同温度下其电阻率不一样，了解相关玻璃熔体的高温电阻率是设计电助熔炉的前提。
目前，现有技术中，专利号为“CN202916344U”的专利中公开了一种高温玻璃熔体电阻率测试系统，是通过将盛放玻璃熔体的坩埚放入高温控温炉中，利用电信号采集模块借助电极对采集玻璃熔体电信号，利用测温模块采集玻璃熔体温度信息，从而计算出玻璃熔体不同温度下的电阻率。但是，其存在工作台与控温炉难以紧密贴合，易导致热量从工作台与控温炉配合处散失，造成能源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种工作台与控温炉贴合紧密，减少控温炉热量散失的高温玻璃熔体电阻率测试装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种高温玻璃熔体电阻率测试装置，包括控温炉、用于盛放玻璃熔体的坩埚、可插入坩埚内的测试电极对和用于放置坩埚的工作台，所述控温炉设有电加热元件用于采集玻璃熔体温度信息的热电偶。
所述控温炉底部设有锥形开口，所述工作台设有与所述锥形开口对应的锥形结构，所述工作台可通过所述锥形结构定位在所述锥形开口内。
优选地，所述热电偶的感应端靠近玻璃熔体的顶表面。
优选地，所述控温炉包括炉体和炉盖，所述炉体和所述炉盖可拆卸连接，所述热电偶和所述电加热元件穿设于所述炉盖上。
优选地，所述电加热元件设有多个，且多个电加热元件沿所述炉盖的中心周向均匀布置。
优选地，所述测试电极对的底部与所述坩埚的底部贴合，所述测试电极对的顶部高于或等于玻璃熔体的顶部。
优选地，所述热电偶外设有刚玉管。
优选地，所述工作台底部设有升降装置。
优选地，还包括温度控制仪，所述温度控制仪与所述电加热元件电连接。
优选地，所述测试电极对的连接导线上连接有电压变送器和电流变送器，所述电压变送器和所述电流变送器连接有无纸记录仪。
本实用新型还提供了一种高温玻璃熔体电阻率测试用的控温炉，包括炉体、炉盖和工作台，所述炉体和所述炉盖可拆卸连接，所述炉体底部设有锥形开口，所述工作台设有与所述锥形开口对应的锥形结构，所述工作台可通过所述锥形结构定位在所述锥形开口内。
本实用新型具有以下优点：本实用新型的工作台通过锥形结构定位在控温炉底部的锥形开口内，利用锥形结构配合，可使得工作台与控温炉贴合更紧密，减少了控温炉的热量损失，减少了能源浪费，而且锥形结构相配合，便于工作台的快速升入与取出，提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型提供的一种高温玻璃熔体电阻率测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型提供的一种高温玻璃熔体电阻率测试装置的使用状态图；
图3为坩埚的结构示意图；
图中：1-工作台，101-锥形结构，2-控温炉，201-炉体，201a-电加热元件， 201b-锥形开口，202-炉盖，3-坩埚，301-卡槽，4-测试电极对，401-连接导线， 5-热电偶，6-刚玉管，7-升降装置，8-玻璃熔体。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
如图1-3所示，一种高温玻璃熔体电阻率测试装置，包括控温炉2、用于盛放玻璃熔体8的坩埚3、可插入坩埚3内的测试电极对4和用于放置坩埚3的工作台1。
本实施例中，控温炉2包括炉体201和炉盖202，炉盖与炉体可拆卸连接，具体地，可通过螺钉连接；炉盖202上穿设有电加热元件201a，电加热元件201 伸入炉体201内部，本实施例中电加热元件201a设有多个，且多个电加热元件 201a沿炉盖202的中心周向均匀布置，提高了加热效率。优选地，本实施例中，电加热元件201a可以选择U型硅钼棒，在本实用新型的其它实施例中，也可以选择U型碳棒。值得说明的是，设置电加热元件201a设置时，若炉体201、炉盖202为圆柱体，则电加热元件201a沿炉盖202中心呈圆环形布置；若炉体201、炉盖202为矩形体，则电加热元件201a沿炉盖202中心呈矩形环布置。
本实施中，还包括温度控制仪(图中未示)，温度控制仪与电加热元件201a 电连接，使用时，通过温度控制仪可以更好的控制电加热元件对控温炉进行升温或降温。本实用新型采用的温度控制仪为现有技术，故不在赘述。
本实施例中，控温炉2底部设有锥形开口201b，工作台1与锥形开口201b 对应的锥形结构101，工作台1通过所述锥形结构101定位在锥形开口201b内，通过锥形结构101相配合，可使得工作台1与控温炉2贴合更紧密，减少了控温炉2的热量损失，减少了能源浪费；而且利用锥形结构101配合，便于工作台1的快速定位，进而便于工作台1的快速升入与取出，提高了工作效率。
本实施例中，工作台1底部设有升降装置7，优选地，升降装置7可以是剪刀臂升降平台或者其它常用的能够实现竖直直线升降的装置。
本实施中，控温炉2内设有用于采集玻璃熔体8温度信息的热电偶5，具体地，热电偶可采用S分度热电偶，热电偶5穿设于炉盖202上，所述热电偶5 的感应端靠近玻璃熔体8的顶表面，玻璃熔体8凝固后，不影响热电偶5的取出。由于炉体201内温度较高，热电偶5外设有刚玉管6，刚玉管6也穿设于炉盖202上，由于炉体201内工作时温度较高，设置的刚玉管6可提高热电偶5 的使用寿命。
本实用新型的测试原理是，根据欧姆定律和电阻率公式：
R＝U/I＝ΡL/S，可推导为Ρ＝US/IL
其中，U为玻璃熔体8两端的电压降，I为通过玻璃熔体8的电流，S为玻璃熔体8垂直于电流方向的横截面积，L为测试电极对4之间电流路径的长度，Ρ为电阻率。
本实施例中，测试电极对4可通过连接导线401与外部电源连接，连接导线401穿设于炉盖202上，优选地，连接导线401为铂金导丝，测试电极对4 为两个铂金电极片。本实施例中，连接导线401外也设有刚玉管6，刚玉管6穿设于炉盖202上。
此外，在具体使用时，可将连接导线401预留一定长度，使得可将连导线 401从锥形开口201b拉出来，便于与测试电极对4焊接。
本实施例中，坩埚3内部两侧壁设有与测试电极对4尺寸相吻合的卡槽301，测试电极对固定在卡槽301内，测试电极对4的底部与坩埚3的底部贴合，测试电极对4的顶部高于或等于玻璃熔体8的顶部，优选地，试电极对4的顶部等于玻璃熔体8的顶部；使得玻璃熔体8全部处于测试电极对4之间，也即使得测试电极对4之间电流路径的长度L即为测试电极对4之间的垂直距离，保证了L的准确度，从而提高了电阻率的精确度。
本实施例中，测试电极对4的连接导线401上连接有电压变送器和电流变送器(图中未示)，所述电压变送器和所述电流变送器连接有无纸记录仪(图中未示)。使用时，可将测试电流、电压通过电流变送器放大后显示在无纸记录仪上，电压变送器、电流变送器和无纸记录仪可选择市面上常用的型号，为现有技术，故不在赘述。
本实用新型还提供了一种高温玻璃熔体电阻率测试用的控温炉，包括炉体 201、炉盖202和工作台1，所述炉体201和所述炉盖202可拆卸连接，具体地，可通过螺钉连接；所述炉体201底部设有锥形开口201b，所述工作台1设有与所述锥形开口201b对应的锥形结构101，所述工作台1可通过所述锥形结构101 定位在所述锥形开口201b内。
本实用新型的测试方法如下：
S1.首次测试时，将测试电极对4放置在坩埚3内两侧，将连接导线401与测试电极对4焊接。
S2.将坩埚3通过升降装置7升入炉体201内，盖上炉盖202，如图2所示。
S3.升温，通过温度控制仪对于控温炉2按照一定的升温速率进行升温，例如可以10℃/min的速率升到1000℃，再以5℃/min的速率由1000℃升到1650℃，并在1650℃保温15min-30min。
S4.降温，通过温度控制仪对于控温炉2按照一定的降温速率进行降温，例如可以5℃/min的速率由1650℃降至1000℃，降温过程中启动测试电极对4的电源，对玻璃熔体8进行测试，可每隔10min测试一次，即每隔50℃测试一次，通过无纸记录仪记录对应温度下的电流、电压。
S5.待玻璃熔体冷却后，取出玻璃熔体8，测出玻璃熔体8的纵向横截面积 (即得到玻璃熔体8垂直于电流方向的横截面积S)，以及测试电极对4之间的垂直距离(即得到测试电极对4之间电流路径的长度L)。
S6.通过上述公式Ρ＝US/IL即可计算出不同温度下玻璃熔体8的电阻率Ρ。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种高温玻璃熔体电阻率测试装置，包括控温炉(2)、用于盛放玻璃熔体(8)的坩埚(3)、可插入坩埚(3)内的测试电极对(4)和用于放置坩埚(3)的工作台(1)，其特征在于：
所述控温炉(2)设有电加热元件(201a)和用于采集玻璃熔体(8)温度信息的热电偶(5)；
所述控温炉(2)底部设有锥形开口(201b)，所述工作台(1)设有与所述锥形开口(201b)对应的锥形结构(101)，所述工作台(1)可通过所述锥形结构(101)定位在所述锥形开口(201b)内。
2.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述热电偶(5)的感应端靠近玻璃熔体(8)的顶表面。
3.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述控温炉(2)包括炉体(201)和炉盖(202)，所述炉体(201)和所述炉盖(202)可拆卸连接，所述热电偶(5)和所述电加热元件(201a)穿设于所述炉盖(202)上。
4.根据权利要求3所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述电加热元件(201a)设有多个，且多个电加热元件(201a)沿所述炉盖(202)的中心周向均匀布置。
5.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述测试电极对(4)的底部与所述坩埚(3)的底部贴合，所述测试电极对(4)的顶部高于或等于玻璃熔体(8)的顶部。
6.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述热电偶(5)外设有刚玉管(6)。
7.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述工作台(1)底部设有升降装置(7)。
8.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：还包括温度控制仪，所述温度控制仪与所述电加热元件(201a)电连接。
9.根据权利要求1所述的高温玻璃熔体电阻率测试装置，其特征在于：所述测试电极对(4)的连接导线(401)上连接有电压变送器和电流变送器，所述电压变送器和所述电流变送器连接有无纸记录仪。
10.一种高温玻璃熔体电阻率测试用的控温炉，其特征在于：包括炉体(201)、炉盖(202)和工作台(1)，所述炉体(201)和所述炉盖(202)可拆卸连接，所述炉体(201)底部设有锥形开口(201b)，所述工作台(1)设有与所述锥形开口(201b)对应的锥形结构(101)，所述工作台(1)可通过所述锥形结构(101)定位在所述锥形开口(201b)内。
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