CN214952859U - 基于回转体的高温熔体黏度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及黏度检测技术领域，特别涉及一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置，包括支撑架、步进电机、扭矩传感器和角速度测量装置；所述的步进电机可竖向移动的布置在所述支撑架上，其输出轴向下延伸，且在输出轴上设有一同轴芯布置的石墨回转体；扭矩传感器设置在所述输出轴上，用于测量所述输出轴的扭矩；角速度测量装置设置在所述输出轴上，用于测量所述输出轴的角速度；其中，所述石墨回转体正对的支撑架上设有一定位槽供盛装高温熔体的圆筒状器皿放置；本实用新型中，所述的支撑架可作为步进电机及其输出轴上设置的石墨回转体插置到待测高温熔体的支架，确保了每次插置到高温熔体中位置的一致性，提高了黏度测量的准确性。

Description

基于回转体的高温熔体黏度检测装置

技术领域

本实用新型涉及黏度检测技术领域，特别涉及一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置。

背景技术

为了提高产品质量，降低生产成本，工业化生产过程中对检测控制技术要求越来越高，黏度作为一个常用参数，和温度、压力一样在生产过程中非常重要。传统的黏度检测装置主要适用于实验室的低温熔体的黏度测量，对于工业化生产过程，如铝液、铜液等金属熔体的在线黏度检测装置较少，实际生产过程中主要依靠经验对高温熔体的黏度进行判断，难以实现产品的一致性和标准化作业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置，包括：

支撑架；

步进电机，所述的步进电机可竖向移动的布置在所述支撑架上，其输出轴向下延伸，且在输出轴上设有一同轴芯布置的石墨回转体；

扭矩传感器，其设置在所述输出轴上，用于测量所述输出轴的扭矩；

角速度测量装置，其设置在所述输出轴上，用于测量所述输出轴的角速度；

其中，所述石墨回转体正对的支撑架上设有一定位槽供盛装高温熔体的圆筒状器皿放置。

在进一步的技术方案中，所述的扭矩传感器和角速度测量装置经由两间隔布置的联轴器连接到所述输出轴上，所述的石墨回转体布置在所述步进电机的输出轴的悬伸端部。

在进一步的技术方案中，所述的高温熔体黏度检测装置还包括：

微处理器，所述的微处理器与所述的扭矩传感器、角速度测量装置电性连接，用于接收所述输出轴的扭矩和角速度。

在进一步的技术方案中，所述的支撑架包括一底板及垂直布置在所述底板上的立板，

所述的立板上设有竖向延伸的导轨，导轨上滑动连接一安装板，且在立板上设有一驱动气缸，所述驱动气缸的伸缩轴与所述的安装板固定连接；

所述的步进电机固定在所述的安装板上。

在进一步的技术方案中，所述的立板上设有一竖向延伸的条形通孔，所述的安装板与驱动气缸分列在所述立板的两侧，且该驱动气缸的伸缩轴与安装板的连接件穿过所述条形通孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型提供的基于回转体的高温熔体黏度检测装置，通过采用石墨回转体，其具有较好的耐高温性能，低的热膨胀系数以及良好的耐金属液冲刷性能。因此在检测过程中稳定性好，测量的数据准确；所述的支撑架可作为步进电机及其输出轴上设置的石墨回转体插置到待测高温熔体的支架，确保了每次插置到高温熔体中位置的一致性，提高了黏度测量的准确性。

附图说明

图1示出为根据本实用新型具体实施方式提供的一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置的结构示意图；

图2示出为图1中高温熔体黏度检测装置在工作状态的示意图；

图3示出为本实用新型中支撑架的结构示意图；

图中标号说明：10-支撑架，11-底板，12-立板，13-导轨，14-驱动气缸，15-伸缩轴，16-条形通孔，20-步进电机，21-输出轴，22-联轴器，30-石墨回转体，40-扭矩传感器，50-角速度测量装置，60-安装板，61-连接件。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1-3所示，本实用新型提供了一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置，包括支撑架10、步进电机20、扭矩传感器40和角速度测量装置50；

其中，所述的支撑架10主要起支撑固定作用，用于安装布置步进电机20、扭矩传感器40和角速度测量装置50等零部件。

所述的步进电机20可竖向移动的布置在所述支撑架10上，其输出轴21向下延伸，且在输出轴21上设有一同轴芯布置的石墨回转体30；

所述的扭矩传感器40设置在所述输出轴21上，用于测量所述输出轴21的扭矩；

所述的角速度测量装置50设置在所述输出轴21上，用于测量所述输出轴21的角速度；

其中，所述石墨回转体30正对的支撑架10上设有一定位槽101供盛装高温熔体的圆筒状器皿放置。通过该定位槽101的设置，使得盛装高温熔体的圆筒状器皿每次放置的位置相同，以及配合支撑架10的设置，使步进电机20的输出轴21上的石墨回转体30插置到待测高温熔体中的位置相同。

本实用新型中采用石墨回转体，其具有较好的耐高温性能，低的热膨胀系数以及良好的耐金属液冲刷性能。因此在检测过程中稳定性好，测量的数据准确。

本实用新型提供的高温熔体黏度检测装置，适用于高温熔体的黏度检测，具体如高温状态下的铝液的黏度检测；本领域技术人员知晓，由库埃特原理，回转体在高温熔体中以恒定的角速度旋转时，使周围流体作同心状的旋转流动时，回转体受到与周围流体黏度相关的转矩作用，流体黏度越高转矩越大。

其中，η为动力黏度，Pa·s；

M为黏滞力矩，即扭矩，N·m；

L为回转体浸入熔体的深度，m；

ω为角速度，rad/s；

R₁为盛装高温熔体的器皿的内径，m；

R₂为回转体的外径，m；

也就是说，在保持每次回转体浸没到高温熔体中的位置相同，以及，角速度和设备几何尺寸一定的情况下，η与M呈线性比例关系，在实验过程中，只要测出回转体在搅拌时的扭矩M，即可通过标定得到待测高温熔体的黏度η。

在具体的操作过程中，安装在支撑架10上的步进电机20向下移动，使其输出轴21上同轴芯布置的石墨回转体30浸没到盛有高温熔体的器皿中；先以已知黏度的高温熔体进行测试，记录输出轴21在某一定值角速度下的扭矩M；

然后替换成未知黏度的待测高温熔体，通过调节步进电机20的功率，使其角速度达到上述的角速度，再记录此时条件下的输出轴21的扭矩，通过计算，得到待测高温熔体的黏度。

进一步的，根据本实用新型，为了方便更换石墨回转体30，所述的扭矩传感器40和角速度测量装置50经由两间隔布置的联轴器22连接到所述输出轴21上，所述的石墨回转体30布置在所述步进电机20的输出轴21的悬伸端部。

本实用新型中，为了提高高温熔体黏度的测量效率，所述的检测装置还包括微处理器，所述的微处理器与扭矩传感器40、角速度测量装置50电性连接，用于接收所述输出轴21的扭矩和角速度，通过该微处理器及时反馈出计算结果。

本实用新型中，所述的支撑架10包括一底板11及垂直布置在所述底板11上的立板12，所述的立板12上设有竖向延伸的导轨13，导轨13上滑动连接一安装板60，且在立板12上设有一驱动气缸14，所述驱动气缸14的伸缩轴15与所述的安装板60固定连接；所述的步进电机20固定在所述的安装板60上。进一步优选的，为了确保安装板60在上下移动过程中的稳定性，结合图3所示，所述的导轨13平行间隔的布置有两条，所述的安装板60经由滑套滑动连接在所述的导轨13上。

进一步的，本实用新型中，所述的立板12上设有一竖向延伸的条形通孔16，所述的安装板60与驱动气缸14分列在所述立板12的两侧，且该驱动气缸14的伸缩轴15与安装板60的连接件61穿过所述条形通孔16。如此，立板12两侧均安装布置有零部件，提高了装置的稳定性。并且，通过设置条形通孔16，所述的连接件61在上下移动时与立板12处于避让位置。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于回转体的高温熔体黏度检测装置，其特征在于，包括：

支撑架(10)；

步进电机(20)，所述的步进电机(20)可竖向移动的布置在所述支撑架(10)上，其输出轴(21)向下延伸，且在输出轴(21)上设有一同轴芯布置的石墨回转体(30)；

扭矩传感器(40)，其设置在所述输出轴(21)上，用于测量所述输出轴(21)的扭矩；

角速度测量装置(50)，其设置在所述输出轴(21)上，用于测量所述输出轴(21)的角速度；

其中，所述石墨回转体(30)正对的支撑架(10)上设有一定位槽(101)供盛装高温熔体的圆筒状器皿放置。

2.根据权利要求1所述的基于回转体的高温熔体黏度检测装置，其特征在于，所述的扭矩传感器(40)和角速度测量装置(50)经由两间隔布置的联轴器(22)连接到所述输出轴(21)上，所述的石墨回转体(30)布置在所述步进电机(20)的输出轴(21)的悬伸端部。

3.根据权利要求1所述的基于回转体的高温熔体黏度检测装置，其特征在于，还包括：

微处理器，所述的微处理器与所述的扭矩传感器(40)、角速度测量装置(50)电性连接，用于接收所述输出轴(21)的扭矩和角速度。

4.根据权利要求1所述的基于回转体的高温熔体黏度检测装置，其特征在于，所述的支撑架(10)包括一底板(11)及垂直布置在所述底板(11)上的立板(12)，

所述的立板(12)上设有竖向延伸的导轨(13)，导轨(13)上滑动连接一安装板(60)，且在立板(12)上设有一驱动气缸(14)，所述驱动气缸(14)的伸缩轴(15)与所述的安装板(60)固定连接；

所述的步进电机(20)固定在所述的安装板(60)上。

5.根据权利要求4所述的基于回转体的高温熔体黏度检测装置，其特征在于，所述的立板(12)上设有一竖向延伸的条形通孔(16)，所述的安装板(60)与驱动气缸(14)分列在所述立板(12)的两侧，且该驱动气缸(14)的伸缩轴(15)与安装板(60)的连接件(61)穿过所述条形通孔(16)。

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