【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种测量装置，具体涉及一种高温熔体密度测量方法及测量装置。
技术介绍
1、熔体密度是指熔体在特定温度下熔融状态时的密度，密度是高温熔体的一个重要物性，是工程设计的基本参数，影响着不同熔体间的分层和分离，以及生产中的许多动力学现象；由准确的密度值可以导出膨胀系数等性质，故它对热力学函数的计算和探讨熔体结构都有价值；因此对熔体密度测量方法的讨论，提供它们的准确测量值，有很重要的理论和实践意义。
2、目前测量高温熔体密度的测量方法主要有压力计法、比重法、阿基米德法和膨胀法等。其中压力计法和膨胀计法适用于低温熔盐和低熔点金属的密度测量；比重计法适用于测定易挥发、易流动的熔体密度，常用于快速而粗略的测定。阿基米德法简单、准确，被广泛应用于测定各类高温熔体的密度，但吊丝半径、熔体表面张力、吊丝与熔体的浸润角等都不太容易稳定，无法满足测量精度上的要求；目前高温熔体密度的测量方法要么无法满足测量精度，要么无法测量。
技术实现思路
1、针对现存的上述问题，本专利技术的是提供了一种高温熔体密度测量方法及测量装置。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种测量高温熔体密度测量方法，步骤如下：
4、s1：调整称重系统位置，使其处于起始位置；
5、s2：将测头及吊杆悬挂与天平下挂钩上；
6、s3：将装有蒸馏水的烧杯置于恒温水浴中，恒温水浴置于底座平台上；
7、s4：启动称重系统、伺服控制器、计
8、s5：打开工控软件，配置实验参数如测头上沿距离烧杯底部距离l1、被测液体深度l2，称重平台下降距离为l=l1-l2，然后将称重系统旋转于恒温水浴正上方；
9、s6：开始测头体积标定，软件自动记录测头及吊杆的初始质量m0，称重平台下降到l距离，此时测头完全浸入被测液体，并稳定设定时间；
10、s7：软件记录测头在被测液体中的质量m1，则测头在被测液体中的浮力：
11、f浮=（m0-m1）*g=ρ液*g*v排；蒸馏水在不同温度下密度不同，在20℃时，密度为ρ液=0.99820g/ml。
12、则v排 =（（m0-m1）*g)/（ρ液*g）；测头的体积和液体的体积一样，故测头体积v=v排 ,体积标定完成，软件自动保存结果。称重系统自动上升到其实位置，为高温熔液密度测定做准备；
13、s8：启动温控系统，配置实验参数,启动升温系统，开始给炉腔加热；
14、s9：当炉腔温度达到实验温度，并保温设定时间后，将称重系统旋转于炉体正上方，开始进行高温熔体密度的测量；
15、s10:配置测头上沿距离烧杯底部距离l1、被测液体深度l2，则称重平台下降距离为l=l1-l2；
16、s11：开始熔液密度测定，软件自动记录测头及吊杆的初始质量m0’，称重平台下降到l距离，此时测头完全浸入被测液体，并稳定设定时间；
17、s12：软件记录测头在被测液体中的质量m1’，则测头放在被测液体中的浮力：
18、f浮’=（m0’-m1’）*g=ρ液’*g*v排’；则ρ液’=v排’/（m0’-m1’）,测头体积v=v排’,故ρ液’=v/（m0’-m1’）。高温熔体密度即为ρ液’，软件自动保存结果。称重系统自动上升到起始位置。
19、一种测量高温熔体密度测量方法所涉及的测量装置，测量装置具有高精度称重系统；所述的高精度称重系统具有放置于水冷平台上的天平；所述的天平为下挂式；所述天平的挂钩上悬挂有侧头和吊杆；所述的水冷平台固定于伺服升降杆上，伺服升降杆侧边设置有光栅尺，便于确认天平安装台的上升下降距离；伺服控制器与计算机处理系统联合控制升降杆动作，底座平台用于固定伺服升降杆，底座平台上还放置有加热炉体及恒温水浴；所述的光栅尺、伺服控制器、升降杆及底座平台构成伺服升降系统；所述的加热炉体为圆柱体，圆柱体中心有凹形炉腔，炉腔内放置刚玉护管，炉腔上方配置挡火炉盖；石墨坩埚放置于凹形炉腔底部中心，用于盛放熔体试样；炉壁侧面具有热电偶安装孔、发热体； 测量装置还具有温度控制系统；所述的温度控制系统括热电偶和温控器，所述热电偶通过热电偶安装孔安装在炉壁上，热电偶的数据输出端与温控器连接，温控器直接与计算机处理系统连接，计算机根据温度反馈信号，通过pid调节控制发热体加热。
20、所述天平的周围安装有天平防风罩。
21、所述的恒温水浴包括玻璃烧杯、冷水机；所述玻璃烧杯位于冷水机的水槽内，冷水机可调节水温并可保温。
22、本专利技术提供的一种高温熔体密度测量方法及测量装置，采用上述技术方案，具有如下有益效果：
23、1、盛样坩埚放置于刚玉管内，刚玉管放置于凹形炉腔内，发热体紧贴炉衬壁，这种结构使试样受热更均匀；凹形炉腔底部密封，石墨坩埚不易氧化。
24、该测量方法采用先标定测头体积后进行高温熔体密度测量，灵活应用阿基米德原理，避开了直接测量吊丝半径、熔体表面张力、吊丝与熔体的浸润角等繁琐的过程。
25、采用高精度称重系统，天平量程在-50mg~200mg，精度0.00001mg。不仅能测量高粘滞性的熔体，还便于测量低粘滞性的熔体，而且测量精度大大提高。
26、4、该高温熔体密度测量过程被测熔体均在稳定状态下测量，且稳定时间可自由设定，操作简单、数据可靠、测量过程可实时监测控制,可以较为广泛的用于高温熔体密度的测量和研究。
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1.一种测量高温熔体密度测量方法，其特征在于：步骤如下：
2.如权利要求1所述一种测量高温熔体密度测量方法所涉及的测量装置，其特征在于：测量装置具有高精度称重系统；所述的高精度称重系统具有放置于水冷平台上的天平；所述天平的挂钩上悬挂有侧头和吊杆；所述的水冷平台固定于伺服升降杆上，伺服升降杆侧边设置有光栅尺，便于确认天平安装台的上升下降距离；伺服控制器与计算机处理系统联合控制升降杆动作，底座平台用于固定伺服升降杆，底座平台上还放置有加热炉体及恒温水浴； 所述的光栅尺、伺服控制器、升降杆及底座平台构成伺服升降系统；所述的加热炉体为圆柱体，圆柱体中心有凹形炉腔，炉腔内放置刚玉护管，炉腔上方配置挡火炉盖；石墨坩埚放置于凹形炉腔底部中心，用于盛放熔体试样；炉壁侧面具有热电偶安装孔、发热体； 测量装置还具有温度控制系统；所述的温度控制系统括热电偶和温控器，所述热电偶通过热电偶安装孔安装在炉壁上，热电偶的数据输出端与温控器连接，温控器直接与计算机处理系统连接，计算机根据温度反馈信号，通过PID调节控制发热体加热。
【技术特征摘要】
1.一种测量高温熔体密度测量方法，其特征在于：步骤如下：
2.如权利要求1所述一种测量高温熔体密度测量方法所涉及的测量装置，其特征在于：测量装置具有高精度称重系统；所述的高精度称重系统具有放置于水冷平台上的天平；所述天平的挂钩上悬挂有侧头和吊杆；所述的水冷平台固定于伺服升降杆上，伺服升降杆侧边设置有光栅尺，便于确认天平安装台的上升下降距离；伺服控制器与计算机处理系统联合控制升降杆动作，底座平台用于固定伺服升降杆，底座平台上还放置有加热炉体及恒温水...
【专利技术属性】
技术研发人员：董殿敏，李晓睿，刘克，王波，章健，邵昕，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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