CN220207362U - 水溶性淬火液的粘度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钢帘线淬火液检测设备技术领域，具体涉及一种水溶性淬火液的粘度检测装置。该粘度检测装置包括容器结构、支撑架、接收瓶和温度控制器。支撑架上设置有托盘。托盘的底部设置有出流孔。接收瓶位于托盘的下方，接收瓶的瓶口正对于出流孔。容器结构的内胆桶嵌入在外桶内，内胆桶和外桶之间形成水浴加热腔，水浴加热腔内设置有电热丝和测温探头。外桶底部的第一通孔和内胆桶底部的第二通孔同轴布设。衬套从内胆桶的内侧依次嵌入在第二通孔和第一通孔内。衬套上设置有用于水溶性淬火液试样流出的导流孔。木塞杆嵌入在导流孔内。该水溶性淬火液的粘度检测装置实现了快速测算水溶性淬火液的浓度，提高了检测结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢帘线淬火液检测设备技术领域，具体涉及一种水溶性淬火液的粘度检测装置。
背景技术
淬火是钢帘线生产过程中的重要环节，淬火质量影响到最终钢帘线产品组织的均匀性，关系到成品性能及后续轮胎的安全性。钢帘线生产过程中通常采用水溶性淬火液来进行钢丝的组织处理。随着水溶性淬火液的使用，其中聚合物的相对浓度会降低，而添加剂组分的相对浓度会增加。为了保证水溶性淬火液的淬火效果，需要定期测量其浓度。
现有技术中对水溶性淬火液浓度的检测方法包括折光仪测试方法和粘度测量方法。其中，折光仪测试方法是用折光仪测量溶液中所有溶质的总折射率，结合溶质对溶液折射率的贡献与溶液浓度成正比的规律，以此来反映浓度的变化。
由于钢帘线的生产现场缺乏布设折光仪的条件，测试人员往往采用粘度测量方法来测算水溶性淬火液的浓度。例如，测试人员在钢帘线的生产现场利用恩氏粘度计测算水溶性淬火液从小孔中流过定量溶液所需时间，进而估算水溶性淬火液的浓度。
然而，现有的恩氏粘度计在实际使用过程中，存储试样的容器均为铁质材料构成，属于亲水性材料，水溶性淬火液会在小孔内残留，水分蒸发后，水溶性淬火液中的固体物质析出凝结在小孔处，减小了小孔供水溶性淬火液通过的有效直径，从而影响了检测结果的准确性。除此之外，现有的恩氏粘度计对长期使用的水溶性淬火液实施粘度测量时，通常会高估淬火液的有效浓度，容易导致发生冷却过快的情况，大大影响了钢帘线的淬火效果。
发明内容
本实用新型的目的在于，为水溶性淬火液浓度测算的过程中，提供一种检测装置，用以实现快速测算水溶性淬火液的浓度，提高检测结果的准确性，保证对钢帘线的淬火效果。
为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种水溶性淬火液的粘度检测装置，包括容器结构、支撑架、接收瓶和温度控制器；
所述支撑架上设置有用于放置容器结构的托盘，所述托盘的底部设置有出流孔；
所述接收瓶位于托盘的下方，所述接收瓶的瓶口正对于出流孔；
所述容器结构包括用于水浴加热的外桶、用于容纳水溶性淬火液试样的内胆桶、衬套和木塞杆，所述内胆桶嵌入在外桶内，所述内胆桶和外桶之间形成水浴加热腔，所述水浴加热腔内设置有电热丝和测温探头；
所述外桶的底部设置有第一通孔，所述内胆桶的底部设置有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔同轴布设，所述衬套从内胆桶的内侧依次嵌入在第二通孔和第一通孔内，所述衬套的外侧壁分别与第二通孔和第一通孔形成密封连接，所述衬套上设置有用于水溶性淬火液试样流出的导流孔，所述木塞杆嵌入在导流孔内；
所述温度控制器用于接收测温探头反馈的电信号，控制电热丝对水浴加热腔中的水体加热，所述测温探头与温度控制器的输入端相连，所述电热丝与温度控制器的输出端相连。
作为优选，衬套上设置有限位台阶，限位台阶位于衬套靠近内胆桶的一侧。如此设置，限位台阶用于对衬套形成轴向限位，在向第二通孔内安装衬套时，在限位台阶的辅助下，便于衬套快速安装到位，有利于保证衬套与第二通孔之间的安装密封性。
作为优选，内胆桶的内部设置有用于测量水溶性淬火液试样温度的温度计。如此设置，温度计用于显示内胆桶中水溶性淬火液试样的实时温度，有利于保证水溶性淬火液试样温度的恒定，降低了温度因素对试样粘度的影响，进而提高了检测结果的准确性。
作为优选，内胆桶的内壁上至少设置有3根水准钉，所有水准钉均位于同一水平面内。如此设置，水准钉用以便于测试人员观察内胆桶中试样的液面高度是否水平，作为内胆桶内液位调平的观测基准，有利于提高液位调平的效率。
作为优选，支撑架的底部设置有螺纹调平结构。如此设置，进一步降低了对内胆桶中液位调平的操作难度。
作为优选，内胆桶上设置有顶盖，顶盖上设置有用于木塞杆穿过的连接孔。如此设置，顶盖有利于提升内胆桶的保温效果，便于内胆桶中的水溶性淬火液试样快速加热至指定温度，并保持恒定，进一步加快了测试速度。
作为优选，衬套为聚氨酯衬套。如此设置，聚氨酯衬套进一步避免了水溶性淬火液试样在导流孔中残留，保证了导流孔孔径的恒定，进而提高了检测结果的准确性。
作为优选，水浴加热腔内设置有搅拌杆。如此设置，搅拌杆用于搅动水浴加热腔中的水体，用以提升水体的流动性，进而进一步保证了水浴加热的受热均匀性。
本实用新型提供的一种水溶性淬火液的粘度检测装置与现有技术相比，具有如下实质性特点和进步：该水溶性淬火液的粘度检测装置利用内胆桶容纳水溶性淬火液试样，并将内胆桶放置在提供水浴加热的外桶中，通过将衬套依次嵌入在内胆桶的第二通孔和外桶的第一通孔内，在测试过程中，使得水溶性淬火液试样从衬套中的导流孔流出，经托盘上的出流孔，落入接收瓶内，衬套中的导流孔保证了试样的通过性，避免了试样的残留，实现了快速测算水溶性淬火液的浓度，提高了检测结果的准确性，保证了对钢帘线的淬火效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例中一种水溶性淬火液的粘度检测装置的立体结构示意图；
图2是图1中一种水溶性淬火液的粘度检测装置的容器结构的主视图；
图3是图2中容器结构的俯视图；
图4是本实用新型实施例中一种水溶性淬火液的粘度检测装置的装配结构示意图；
图5是内胆桶的内部结构示意图。
附图标记：1、容器结构；2、支撑架；3、接收瓶；4、温度控制器；5、电热丝；6、测温探头；7、温度计；8、水准钉；9、顶盖；10、搅拌杆；11、外桶；12、内胆桶；13、衬套；14、木塞杆；15、水浴加热腔；16、第一通孔；17、第二通孔；21、托盘；22、螺纹调平结构；23、出流孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
如图1-所示，本实用新型实施例中提出了一种水溶性淬火液的粘度检测装置，旨在实现快速测算水溶性淬火液的浓度，提高检测结果的准确性，保证对钢帘线的淬火效果。
本实用新型实施例中提出的一种水溶性淬火液的粘度检测装置利用内胆桶容纳水溶性淬火液试样，并将内胆桶放置在提供水浴加热的外桶中，通过将衬套依次嵌入在内胆桶的第二通孔和外桶的第一通孔内，在测试过程中，使得水溶性淬火液试样从衬套中的导流孔流出，经托盘上的出流孔，落入接收瓶内，衬套中的导流孔保证了试样的通过性，避免了试样的残留，实现了快速测算水溶性淬火液的浓度，提高了检测结果的准确性，保证了对钢帘线的淬火效果。
如图1所示，一种水溶性淬火液的粘度检测装置包括容器结构1、支撑架2、接收瓶3和温度控制器4。
如图2所示，支撑架2上设置有用于放置容器结构1的托盘21。结合图5所示，托盘21的底部设置有出流孔23。
接收瓶3位于托盘21的下方。接收瓶3的瓶口正对于出流孔23。其中，接收瓶3选用带刻度标线的锥形瓶，锥形瓶的容量大于200ml。
如图3结合图4所示，容器结构1包括用于水浴加热的外桶11、用于容纳水溶性淬火液试样的内胆桶12、衬套13和木塞杆14。内胆桶12嵌入在外桶11内。内胆桶12和外桶11之间形成水浴加热腔15。水浴加热腔15内设置有电热丝5和测温探头6。其中，测温探头6用于检测水浴加热腔15中水体的温度，并将检测的电信号反馈至温度控制器4。
如图5所示，外桶11的底部设置有第一通孔16。内胆桶12的底部设置有第二通孔17。第一通孔16和第二通孔17同轴布设。衬套13从内胆桶12的内侧依次嵌入在第二通孔17和第一通孔16内。衬套13的外侧壁分别与第二通孔17和第一通孔16形成密封连接。衬套13上设置有用于水溶性淬火液试样流出的导流孔。木塞杆14嵌入在导流孔内。
其中，温度控制器4用于接收测温探头6反馈的电信号，控制电热丝5对水浴加热腔15中的水体加热。测温探头6与温度控制器4的输入端相连。电热丝5与温度控制器4的输出端相连。图1中并未示出用于向电热丝5供电的电加热器。例如，温度控制器4选用带有恒温水浴加热控制系统的温度控制仪，温度测定范围为0-100摄氏度。电加热器的额定功率选为500W。
例如，衬套13为聚氨酯衬套。如此设置，聚氨酯衬套进一步避免了水溶性淬火液试样在导流孔中残留，保证了导流孔孔径的恒定，进而提高了检测结果的准确性。
如图1所示，内胆桶12的内部设置有用于测量水溶性淬火液试样温度的温度计7。如此设置，温度计7用于显示内胆桶12中水溶性淬火液试样的实时温度，有利于保证水溶性淬火液试样温度的恒定，降低了温度因素对试样粘度的影响，进而提高了检测结果的准确性。
为了进一步提升水浴加热的受热均匀性，如图4所示，水浴加热腔15内设置有搅拌杆10。如此设置，搅拌杆10用于搅动水浴加热腔15中的水体，用以提升水体的流动性，进而进一步保证了水浴加热的受热均匀性。
如图4所示，内胆桶12上设置有顶盖9，顶盖9上设置有用于木塞杆14穿过的连接孔。如此设置，顶盖9有利于提升内胆桶12的保温效果，便于内胆桶12中的水溶性淬火液试样快速加热至指定温度，并保持恒定，进一步加快了测试速度。
为了进一步降低对水溶性淬火液试样液位调平的难度，如图3所示，内胆桶12的内壁上至少设置有3根水准钉8。所有水准钉8均位于同一水平面内。如此设置，水准钉8用以便于测试人员观察内胆桶12中试样的液面高度是否水平，作为内胆桶12内液位调平的观测基准，有利于提高液位调平的效率。例如，3根水准钉8在内胆桶12 水位内壁上呈圆形排布，3根水准钉8构成的圆形平面平行于水平面，形成液位调平的基准。
如图4所示，支撑架2的底部设置有螺纹调平结构22。如此设置，进一步降低了对内胆桶12中液位调平的操作难度。例如，支撑架2在托盘21与测试台面之间形成3点支撑，依次调节支撑架2底部的3个螺纹调平结构22，结合试样的液面高度与水准钉8构成的圆形平面之间的相对位置关系，完成液位的调平。
如图5所示，衬套13上设置有限位台阶。限位台阶位于衬套13靠近内胆桶12的一侧。如此设置，限位台阶用于对衬套13形成轴向限位，在向第二通孔17内安装衬套13时，在限位台阶的辅助下，便于衬套13快速安装到位，有利于保证衬套13与第二通孔17之间的安装密封性。
本实用新型实施例中提出的一种水溶性淬火液的粘度检测装置使用时，例如，对钢帘线加工现场常用的型号为AQUA QUENCH 110的水溶性淬火液的浓度进行测算，包括利用粘度检测装置测量水溶性淬火液试样在恒定温度下，从内胆桶12中流出定量体积的试样落入接收瓶3中所花费的时间，以及测定水溶性淬火液试样中的硼砂浓度。
以型号为AQUA QUENCH 110的水溶性淬火液为例，测量在30 摄氏度恒温条件下，从内胆桶12中流出200ml的试样落入接收瓶3中所花费的时间。
取大于200ml的水溶性淬火液试样加入内胆桶12中，并完成液面调平操作。此时，木塞杆14处于嵌入在衬套13的导流孔中的状态，避免试样直接落入接收瓶3中。
启动电加热器通过电热丝5对水浴加热腔15中的水体加热，测温探头6检测水浴加热腔15中水体的温度，并将检测的电信号反馈至温度控制器4，在温度控制器4的控制下，使得水体温度升至30 摄氏度并保持恒定。
测试人员观测内胆桶12中的温度计7的读数，若温度计7读数为30 摄氏度并保持一段时间恒定，则向上拔出木塞杆14，让试样从导流孔中开始流向接收瓶3，同时利用计时工具开始计时。
当接收瓶3中试样的液位达到200ml刻度时，测试人员停止计时，并记录所花费的时间T。
通过中和滴定法测出水溶性淬火液试样中硼砂的浓度，并记录硼砂的浓度C1。
根据经验公式C=0.75T-29.5+0.1C1，计算出水溶性淬火液试样的浓度。其中，C表示为水溶性淬火液试样的浓度；T为30 摄氏度恒温条件下，从内胆桶12中流出200ml的试样落入接收瓶3中所花费的时间；C1为水溶性淬火液试样中硼砂的浓度。
本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，包括容器结构（1）、支撑架（2）、接收瓶（3）和温度控制器（4）；
所述支撑架（2）上设置有用于放置容器结构（1）的托盘（21），所述托盘（21）的底部设置有出流孔（23）；
所述接收瓶（3）位于托盘（21）的下方，所述接收瓶（3）的瓶口正对于出流孔（23）；
所述容器结构（1）包括用于水浴加热的外桶（11）、用于容纳水溶性淬火液试样的内胆桶（12）、衬套（13）和木塞杆（14），所述内胆桶（12）嵌入在外桶（11）内，所述内胆桶（12）和外桶（11）之间形成水浴加热腔（15），所述水浴加热腔（15）内设置有电热丝（5）和测温探头（6）；
所述外桶（11）的底部设置有第一通孔（16），所述内胆桶（12）的底部设置有第二通孔（17），所述第一通孔（16）和第二通孔（17）同轴布设，所述衬套（13）从内胆桶（12）的内侧依次嵌入在第二通孔（17）和第一通孔（16）内，所述衬套（13）的外侧壁分别与第二通孔（17）和第一通孔（16）形成密封连接，所述衬套（13）上设置有用于水溶性淬火液试样流出的导流孔，所述木塞杆（14）嵌入在导流孔内；
所述温度控制器（4）用于接收测温探头（6）反馈的电信号，控制电热丝（5）对水浴加热腔（15）中的水体加热，所述测温探头（6）与温度控制器（4）的输入端相连，所述电热丝（5）与温度控制器（4）的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述衬套（13）上设置有限位台阶，所述限位台阶位于衬套（13）靠近内胆桶（12）的一侧。
3.根据权利要求1所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述内胆桶（12）的内部设置有用于测量水溶性淬火液试样温度的温度计（7）。
4.根据权利要求1所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述内胆桶（12）的内壁上至少设置有3根水准钉（8），所有水准钉（8）均位于同一水平面内。
5.根据权利要求1或4所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述支撑架（2）的底部设置有螺纹调平结构（22）。
6.根据权利要求1所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述内胆桶（12）上设置有顶盖（9），所述顶盖（9）上设置有用于木塞杆（14）穿过的连接孔。
7.根据权利要求1所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述衬套（13）为聚氨酯衬套。
8.根据权利要求1所述的水溶性淬火液的粘度检测装置，其特征在于，所述水浴加热腔（15）内设置有搅拌杆（10）。
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