一种兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110332801A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910581545.9G01D21/02(2006.01)(22)申请日2019.06.29(71)申请人浙江大学地址310013浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人周昊许佳诺(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟(51)Int.Cl.F27B14/06(2006.01)F27B14/10(2006.01)F27D1/18(2006.01)F27D21/00(2006.01)F27D21/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置(57)摘要本发明公开一种兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，包括加热系统、在线监测系统和粘度测量系统；加热系统包括加热炉膛，安装在所述加热炉膛内的坩埚，加热坩埚的加热元件，以及位于加热炉膛顶部且设有气体进口和气体出口的炉门盖板；在线监测系统用于记录炉膛内样品在加热过程中的形态变化图像，包括CCD相机，与CCD相机的放大镜头连接的光杆；粘度测量系统用于测量坩埚内样品熔体的粘度，包括穿过炉门盖板伸入所述加热炉膛内的内筒测头，与内筒测头连接的主轴杆和测量主轴杆所受扭矩的扭矩传感器。本发明可进行熔体粘度的在线测量和熔融过程的可视化在线监测，为熔融反应的机理研究提供综合可靠依据。CN110332801ACN110332801A权利要求书1/1页1.一种兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，包括加热系统、在线监测系统和粘度测量系统；所述的加热系统包括加热炉膛，安装在所述加热炉膛内的坩埚，加热所述坩埚的加热元件，以及位于所述加热炉膛顶部且设有气体进口和气体出口的炉门盖板；所述的在线监测系统用于记录炉膛内样品在加热过程中的形态变化图像，包括CCD相机，与CCD相机的放大镜头连接且穿过炉门盖板伸入所述加热炉膛内的光杆；所述的粘度测量系统用于测量坩埚内样品熔体的粘度，包括穿过炉门盖板伸入所述加热炉膛内的内筒测头，与内筒测头连接的主轴杆和安装在炉门盖板上方并用于测量主轴杆所受扭矩的扭矩传感器。2.如权利要求1所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述加热炉膛的底部固定有电机，坩埚包括与所述电机连接并带动旋转的1号坩埚和放置在所述1号坩埚内且同步转动的2号坩埚。3.如权利要求1所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述的加热元件为安装在加热炉膛内四周的硅钼棒，并设有控制所述硅钼棒的温度控制系统。4.如权利要求3所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述的温度控制系统包括通过安装孔伸入加热炉膛中的热电偶，与所述热电偶和硅钼棒连接的温度控制柜。5.如权利要求1所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述炉门盖板的中部设有在线监测系统和粘度测量系统的法兰接口，所述的光杆和主轴杆穿过法兰接口伸入加热炉膛内。6.如权利要求5所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述炉门盖板的一侧安装手摇轮丝杠升降机构，驱动炉门盖板升降进行启闭；所述手摇轮丝杠升降机构的支架长度大于400mm。7.如权利要求5所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述加热炉膛的周围装有保温隔热层；所述炉门盖板采用纤维板进行保温，并用纤维盘根进行密封。8.如权利要求1所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，所述CCD相机外套有相机保护罩，并与放大镜头和光杆通过螺纹连接，并在外侧套有水冷套管；所述水冷套管具有双层环形的冷水通道，并设有相对应的冷却水进口与冷却水出口。9.如权利要求1所述的兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置，其特征在于，在进行熔体粘度测量时，根据扭矩传感器测得的扭矩可计算出熔体粘度，具体利用下式计算高温熔体的粘度：其中，Ro为2号坩埚内径，Ri为内筒测头内径，h为内筒测头浸入熔体的深度，ω为电机工作时恒定的角速度，M为扭矩传感器测得的扭矩值。2CN110332801A说明书1/5页一种兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置技术领域[0001]本发明涉及一种能源、化工、冶金等学科领域科学研究用的加热装置，具体涉及一种兼具在线熔体粘度测量和在线监测的多功能高温加热装置。背景技术[0002]在能源、化工、冶金等学科领域，经常涉及高温熔融反应。熔融特性的研究是理解熔融反应机理的关键，其中，熔体粘度的在线测