專利名稱：沉浮比較密度儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬玻璃密度，無孔固體密度及已知氣孔率固體表觀密度的測量裝置。主要是對現有技術的結構作了改進。
沉浮比較密度儀是種相對測量玻璃密度裝置，運用玻璃和有機溶液溫度升高1℃時，二者密度值下降相差約0.0017g／cm3的原理而設計。據不完全統計全國有生產玻璃和玻璃制品行業300多家，倘若借助密度儀準確測定玻璃密度，及時調整因原料成分波動或其它原因引起配料成分波動，提高玻璃成品率和質量，將會帶來相當大的經濟價值。
目前國內外生產諸沉浮比較密度儀，主要由升溫、測溫，攪拌及水浴缸等部分構成。利用水浴缸內的加熱器使水浴升溫通過攪拌器攪拌，使水浴溫度達到平衡，利用水銀溫度計分別測量水浴和有機液的溫度，所能達到的主要技術指標為測量精度±0.0002g／cm3，測溫精度0.1－－0.02℃，升溫速率0.1±0.04℃／分，水浴水平溫差＞0.06℃，測量準確度±0.0004g／cm3為了更加準確測定玻璃密度，近年來國內外密度儀生產廠家都在不斷地研制和改進。如北京玻璃機械廠生產的下沉法密度比較儀，其加熱系統采用可控硅或調壓器調節加熱速率；測溫范圍0－－50℃的水銀溫度計，少數使用精度0.01℃，測量范圍分段的貝克曼溫度計；攪拌系統均采用機械攪拌器；水浴缸采用玻璃制的電熱槽，其它儀器廠生產和部分玻璃廠研制的水浴缸為玻璃吹制的容量為4000－15000ml形狀為圓形、方形和長方形。
美國AGR公司生產的沉浮比較密度儀，采用浸沒式加熱器，通過變阻器單擋控制調節加熱器功率，升溫速度為0.6℃／分；測溫系統采用水銀溫度計兩支，在0－－50℃之間能讀出0.1℃；攪拌系統，美國AGR公司采用磁力噴射攪拌。美國ASTMC729標準使用的水浴缸是“容量為4000ml燒杯一只”；美國AGR公司生產的儀器采用一個5000ml的水浴缸。從上述諸技術的使用效果來看，均存在下列不足1、水浴缸一方面是水浴缸容量范圍太大，容量過小，升溫速度快，不利準確調節水浴缸的升溫速率；容量過大，則升溫慢、測試時間長。二是水浴缸形狀不一，方形和長方形的水浴缸難以實現瞬時溫度平衡。三是水浴缸沒有保溫裝置，因環境和水浴缸熱交換快，使水浴的水平溫差較大。
2、采用水銀溫度計和貝克曼溫度計測溫，測溫精度差，且讀數不方便。如使用分度值為0.1℃的水銀溫度計進行測溫，由溫度計引起溫度偏差約達0.1℃。
3、電動攪拌時噪聲大，水浴溫度平衡慢，垂直溫差達0.03℃。
4、采用浸沒式加熱器，升溫系統均存在單向可控硅加熱時間長而工作電流不穩定；變阻器體積大調節加熱速度不準確。
本實用新型的目的是提供一種改進的沉浮比較密度儀，通過實現水浴缸保溫和穩定的升溫準確、測溫磁力攪拌裝置，使之達到玻璃密度測定精度。
為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是在升溫控制器(15)它與儀器面板(12)圓孔內的加熱器(10)連接，通過雙向可控硅觸發電路調節加熱器(10)升溫速率；且在圓孔上放有可包容圓孔和水浴缸(6)的套筒(7)，其上端加一蓋板(1)，在套筒(7)外還罩有金屬罩(2)形成保溫系統加熱器(10)內孔下部設有交流串激電機(11)，它與調速控制器(14)相連，通過雙向可控硅觸發電路調節串激電機(11)轉速，使之電機軸上裝有永久磁鐵(9)與分設的轉子(8)構成磁力攪拌器；數顯測溫系統(13)它與熱敏探頭(3、4)連接，用于顯示測定溫度。
本實用新型相比現有技術具有；水浴缸保溫裝置，數顯傳感器測溫，穩定的磁力攪拌裝置和采用雙向可控硅來控制調節升溫系統，使之達到的技術指標為溫度顯示最小分度值為0.001℃，溫度顯示精度≤0.01℃，水浴的水平溫差≤0.01℃，垂直溫差≤0.03℃升溫速率優于0.10±0.02℃／分，測量精度≤0.0001g／cm3，測量標準確度≤±0.0002g／cm3。
附圖的圖面說明

圖1為本實用新型沉浮比較密度儀的結構示意圖。
圖2為蓋板的結構圖。
圖3為數顯測溫系統框圖。
圖4為磁力攪拌調速系統電氣原理圖。
圖5為加熱器功率控制系統電氣原理圖。
結合附圖實施例作進一步的詳細描述見附圖1、2示出了沉浮比較密度儀的內部結構，該儀器面板12上端面的圓孔內安有加熱器10，用于加熱水浴缸6，由一個環形加熱盤的凹槽內裝有電阻絲構成，并與升溫控制器15連接通過控制器15雙向可控硅觸發電路來調節加熱器10的升溫速率使升溫速率可達0.1±0.005℃／分，在環形加熱器10內孔的下部還安裝一臺交流串激電機11，將一對稱或呈環狀的永久磁鐵9固定在帶軸套的托板上，分別為N、S極，通過軸套安裝在電機軸上，與分設在水浴缸6內底部的轉子8構成磁力攪拌器，調速控制器14，它與串激電機11連接，通過控制器雙向可控硅脈沖觸發電路來調節串激電機11的轉速，利用磁鐵旋轉產生交變磁場，驅使水浴缸6內的轉子8旋轉攪動水流翻滾。儀器面板12的圓孔上放有圓形的玻璃套筒7，套入后可使水浴缸6與套筒7間留有間隙，并用一帶有凸臺的蓋板1置于水浴缸6和套筒7的上端口，見附圖2的凸臺蓋板1徑向開有五個相同的圓孔用來插入試管5，使之水浴缸6和套筒7之間形成了靜止的保溫氣體層防止了由環境與水浴缸溫差而產生的熱交換，為了達到更好的保溫效果，還在其套筒7外部套有金屬罩2，且在金屬罩2，上設有觀察窗16。
圖3示出該數顯測溫系統方框圖。將兩個測溫用的熱敏探頭(3、4)分別插入蓋板1上密度溶液和水的試管中，并設有測溫開關K，通過運算放大器、模／數轉換器、時鐘電路、段譯碼驅動電路、數位驅動電路、數字顯示電路、數顯窗構成數顯測溫系統13，顯示測定的溫度。
圖4示出了磁力攪拌調速系統電氣原理圖。由二極管D1－－D2R1、R2、R3、C1、C2、C3、BG組成雙向可控硅觸發電路，其中W為調壓電位器，電源開關K。電源由K接通后，雙向可控硅BG控制極沒有加上適當的控制電壓時，雙向可控硅不觸發，串激電機11不轉動，當調整電位器W時，二極管D1、D2加到BG柵電壓變化上升達到雙向可控硅觸發，BG導通，串激電機11工作。
圖5所示的加熱器功率控制系統電氣工作原理，如前所述，負載端為加熱器R，并接有電流表A和電壓表V。同樣當雙向可控硅觸發時，BG導通，加熱器10加熱。
權利要求1.沉浮比較密度儀，包括水浴缸、升溫、攪拌、測溫部分構成，其特征在于升溫控制器(15)它與儀器面板(12)圓孔內的加熱器(10)連接，通過雙向可控硅觸發電路調節加熱器(10)升溫速率；且在圓孔上放有可包容圓孔和水浴缸(6)的套筒(7)，其上端加一蓋板(1)，在套筒(7)外還罩有金屬罩(2)形成保溫系統；加熱器(10)內孔下部設有交流串激電機(11)，它與調速控制器(14)相連，通過雙向可控硅觸發電路調節串激電機(11)轉速，使之電機軸上裝有永久磁鐵(9)與分設的轉子(8)構成磁力攪拌器；數顯測溫系統(13)，它與熱敏探頭(3、4)連接，用于顯示測定溫度。
2.按權利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于蓋板(1)為一凸臺形，沿徑向開有五個相同圓孔和一個中心孔。
3.按權利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于固定在托板上的永久磁鐵(9)，可對稱或呈環形設置，分別為NS極。
4.按權利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于加熱盤為圓環形，底表面帶有凹槽。
5.按權利要求1所述的沉浮比較密度儀，其特征在于數顯測溫系統(13)由運算放大器、模／數轉換器、時鐘電路、段譯碼驅動電路、數位驅動電路、數字顯示電路、數顯窗組成。
專利摘要本實用新型屬玻璃密度，無孔固體密度及已知氣孔固體表觀密度的測量裝置，包括水浴缸、升溫、攪拌、測溫部分構成升溫控制器與加熱器連接，通過雙向可控硅觸發電路調節升溫速率；水浴缸加有套筒，其上端蓋有蓋板，在其套筒外還罩有金屬罩形成保溫系統；加熱器內孔設有交流串激電機，連接調速控制器雙向可控硅脈沖觸發電路調整電機轉速，使之電機軸上裝有永磁鐵與分設有轉子構成、磁力攪拌裝置；數顯測溫系統與熱敏探頭連接，用于顯示測定溫度值，該密度儀具有結構設計合理，性能穩定，測定精密度和準確度高的優點。
文檔編號G01N9/12GK2134648SQ9222835
公開日1993年5月26日 申請日期1992年7月19日 優先權日1992年7月19日
發明者王業西, 魯文萍 申請人:國家建材局秦皇島玻璃研究院