一种高温高压流变仪制造技术

本发明专利技术公开了一种高温高压流变仪，包括主机、与所述主机连接的磁传动模块、测试转子、样品杯以及控温模块，主机能够控制驱动磁传动模块旋转，并且主机能够检测磁传动模块的扭矩；磁传动模块与测试转子的一端连接，测试转子的另一端置于样品杯中；控温模块加热组件、半导体制冷单元、散热组件以及热胀冷缩弹块，加热组件设置在样品杯的外壁上，散热组件可活动地设置在加热组件的外围，并且半导体制冷单元与散热组件固定连接，热胀冷缩弹块分别与加热组件和散热组件连接，充分发挥半导体材料可以加热和制冷的功能，改善在低温段自然冷却降温速度非常慢的缺点。度非常慢的缺点。度非常慢的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压流变仪


[0001]本专利技术涉及流变仪
，特别是一种高温高压流变仪。

技术介绍

[0002]流变仪是一种测试流体的粘度和流体的流动特性的实验室通用仪器，主要通过扭矩和转速的关系来换算成粘度和剪切速率的关系，来表征流体流动特性曲线，主要应用于食品，制药，化妆品，材料等各行各业跟流变学相关的科研领域。在现有技术中，控温方面通常采用水浴或油浴方式，这种方式升温降温速度非常慢，温度不能过高，水浴不超过100℃，油浴不超过350℃，且功率大，能耗高，使用起来非常不方便；如果单采用加热丝或陶瓷等电加热元件，不能制冷，降温阶段只能靠自然散热降温，尤其是在低温段自然冷却降温速度非常慢。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种能够在低温阶段快速升温和降温的高温高压流变仪。
[0004]根据本专利技术实施例的高温高压流变仪，包括：主机、与所述主机连接的磁传动模块、测试转子、样品杯以及控温模块，所述主机能够控制驱动所述磁传动模块旋转，并且所述主机能够检测所述磁传动模块的扭矩；所述磁传动模块与所述测试转子的一端连接，所述测试转子的另一端置于所述样品杯中；控温模块包括加热组件、半导体制冷单元、散热组件以及热胀冷缩弹块，所述加热组件设置在所述样品杯的外壁上，所述散热组件可活动地设置在所述加热组件的外围，所述热胀冷缩弹块和所述半导体制冷单元分别位于所述加热组件与所述散热组件之间，并且所述半导体制冷单元与所述散热组件固定连接，所述热胀冷缩弹块分别与所述加热组件和所述散热组件抵接，所述热胀冷缩弹块膨胀/收缩以推动/拉动所述散热组件远离/靠近所述加热组件，使所述半导体制冷单元与所述加热组件分离/贴合。
[0005]根据本专利技术实施例的高温高压流变仪，至少具有如下有益效果：主机驱动控制磁传动模块转动以带动测试转子在样品杯中转动，样品杯中装有待测试的液体，控温模块为样品杯加热以控制样品杯中液体的温度，测试转子的转动受到不同温度和压强下液体状态的影响，测试转子的状态通过磁传动模块反馈到主机，主机即可通过检测到的扭矩和转速的关系，得到液体粘度和剪切速率的关系；其中半导体制冷单元是由半导体材料组成，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现加热和制冷的目的。由于目前半导体制冷材料耐热温度216℃，超过216℃，焊点融化，所以本专利技术的高温高压流变仪在200℃以下，半导体制冷单元参与制冷或加热工作；在加热升温阶段，半导体制冷单元与加热组件抵接的一端放热以加快升温，当温度升到200℃时，热胀冷缩弹块将膨胀以推动可活动的散热组件向外活动，使半导体制冷单元脱离加热组件，加热组件继续加热升温直到一定的高温状态；在降温阶段，在200℃以上时，半导
体制冷单元与加热组件还处于分离状态，当温度低于200℃时，热胀冷缩弹块收缩，拉动散热组件靠近加热组件使半导体制冷单元与加热组件贴合，此时半导体制冷单元与加热组件抵接的一端吸热制冷，加快降温速度，充分发挥半导体材料可以加热和制冷的功能，改善电加热在降温过程只能靠自然冷却降温，尤其是改善在低温段自然冷却降温速度非常慢的缺点，并且半导体制冷单元体积小、结构紧凑，便于使用。
[0006]根据本专利技术的一些实施例，所述加热组件包括加热元件和杯状的导热块，所述导热块与所述样品杯插接以包裹在所述样品杯的外壁上，所述加热元件设置在所述导热块外表面的侧壁上；所述散热组件设置在所述导热块外表面的底部并且能够沿所述样品杯的轴线方向活动，所述热胀冷缩弹块和所述半导体制冷单元分别位于所述导热块与所述散热组件之间，所述热胀冷缩弹块分别与所述导热块和所述散热组件连接；其中杯状的导热块能够包裹样品杯，使导热均匀，并且散热组件设置在导热块的底部，当热胀冷缩弹块膨胀或收缩时，散热组件能够沿竖直方向远离或靠近导热块底部，结构简单，便于实施。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，还包括机架，所述机架上设有驱动装置、竖直的导轨、与所述驱动装置连接的第一支架和第二支架，所述第一支架的一端与所述机架活动连接，所述驱动装置能够驱动所述第一支架沿所述导轨滑动，所述第一支架的另一端与所述主机连接，所述主机与所述磁传动模块之间设有可拆卸连接结构；所述第二支架的一端与所述机架连接，所述第二支架的另一端与所述导热块连接；当驱动装置驱动第一支架自动沿导轨向上滑动使主机不与磁传动模块连接时，此时主机检测到的扭矩和转速为零；当驱动装置驱动第一支架自动下降到合适位置时，主机与磁传动模块连接以驱动磁传动模块旋转；由于第二支架将导热块固定，便于将磁传动模块和样品杯从导热块中取出或放回，不影响整体的中轴线位置，第一支架可升降，便于主机与磁传动模块在竖直方向的可拆卸连接，并且自动化的驱动装置，便于控制。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述样品杯与所述导热块之间设有限位结构以防止发生相对转动。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述主机包括主控模块、扭矩传感器、电机以及与所述电机轴连接的驱动轴，所述扭矩传感器的一端与所述电机的输出轴连接，所述扭矩传感器的另一端与所述驱动轴连接，所述驱动轴与所述磁传动模块连接，所述电机以及所述扭矩传感器分别与所述主控模块电连接；主控模块控制电机以一定的转速转动，磁传动模块将测试转子的转动状态通过驱动轴传动到扭矩传感器，扭矩传感器能够检测到相应的扭矩，从而得出被检测液体的粘度，主控模块即可通过检测到的扭矩和转速的关系，得到液体粘度和剪切速率的关系。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述主机还包括与所述主控模块电连接的编码器，所述编码器的一端与所述电机的上轴连接，电机按照主控模块的指令要求进行一定速度旋转，旋转的真实速度由编码器反馈给主控模块，主控模块会根据两者差异进行修正，从而达到精准控制转速。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述磁传动模块包括旋转外壳、外磁块、隔离套筒、内磁块以及转轴，所述外磁块设置在所述旋转外壳的内壁面，所述内磁块设置在所述转轴的表面，所述隔离套筒套接在所述转轴上以隔离所述内磁块和所述外磁块，所述旋转外壳套设在所述隔离套筒上，并且所述主机与所述旋转外壳的顶端连接以驱动所述旋转外壳转
动，旋转外壳带动外磁块绕转轴旋转产生磁场，在磁场的作用下，内磁块带动转轴旋转，从而带动测试转子在样品中转动，其受到的反作用力的扭矩大小将直接通过磁传动模块反馈到主机，主机根据扭矩和转速的关系，换算成粘度和剪切速率的关系，从而完成粘度、流变测试过程。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，还包括上法兰和下法兰，所述上法兰与所述隔离套筒一体式连接以套设在所述转轴上，所述下法兰套接在所述样品杯上，所述上法兰与所述下法兰之间设有法兰连接结构以使所述隔离套筒与所述样品杯形成密闭空间；上法兰与隔离套筒一体式连接密封效果好。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，还包括控压模块，所述控压模块包括高压气管以及与所述高压气管连通的能够增压减压的控压泵，所述样品杯或所述上法兰上开设有通孔，所述高压气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温高压流变仪，其特征在于，包括：主机(100)以及与所述主机(100)连接的磁传动模块(200)，所述主机(100)能够控制驱动所述磁传动模块(200)旋转，并且所述主机(100)能够检测所述磁传动模块(200)的扭矩；测试转子(310)和样品杯(320)，磁传动模块(200)与所述测试转子(310)的一端连接，所述测试转子(310)的另一端置于所述样品杯(320)中；控温模块，包括加热组件、半导体制冷单元(420)、散热组件以及热胀冷缩弹块(440)，所述加热组件设置在所述样品杯(320)的外壁上，所述散热组件可活动地设置在所述加热组件的外围，所述热胀冷缩弹块(440)和所述半导体制冷单元(420)分别位于所述加热组件与所述散热组件之间，并且所述半导体制冷单元(420)与所述散热组件固定连接，所述热胀冷缩弹块(440)分别与所述加热组件和所述散热组件连接，所述热胀冷缩弹块(440)膨胀/收缩以推动/拉动所述散热组件远离/靠近所述加热组件，使所述半导体制冷单元(420)与所述加热组件分离/贴合。2.根据权利要求1所述的高温高压流变仪，其特征在于：所述加热组件包括加热元件(411)和杯状的导热块(412)，所述导热块(412)与所述样品杯(320)插接以包裹在所述样品杯(320)的外壁上，所述加热元件(411)设置在所述导热块(412)外表面的侧壁上；所述散热组件设置在所述导热块(412)外表面的底部并且能够沿所述样品杯(320)的轴线方向活动，所述热胀冷缩弹块(440)和所述半导体制冷单元(420)分别位于所述导热块(412)与所述散热组件之间，所述热胀冷缩弹块(440)分别与所述导热块(412)和所述散热组件连接。3.根据权利要求2所述的高温高压流变仪，其特征在于：还包括机架(500)，所述机架上设有驱动装置、竖直的导轨(510)、与所述驱动装置连接的第一支架(521)和第二支架(522)，所述第一支架(521)的一端与所述机架(500)活动连接，所述驱动装置能够驱动所述第一支架(521)沿所述导轨(510)滑动，所述第一支架(521)的另一端与所述主机(100)连接，所述主机(100)与所述磁传动模块(200)之间设有可拆卸连接结构；所述第二支架(522)的一端与所述机架(500)连接，所述第二支架(522)的另一端与所述导热块(412)连接。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王日照，陈辉，王秀季，陈朝燕，徐文玲，
申请(专利权)人：广州易测科学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：