专利名称：用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及电阻炉技术领域，具体涉及一种用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉。
背景技术：
实验电炉广泛用于材料、冶金、化学与化工、生物、医学等各类实验室，主要用于材料的干燥、煅烧、固相合成、晶化等热处理过程。在一些实验过程中，常需要了解试样在不同温度或时间热处理后的质量的变化，从而揭示材料在热处理过程中的变化规律。目前的办法是先分别取各试样的质量，然后将各试样分别按设定的温度和时间制度进行热处理，然后等样品完全冷却至室温时，再称样品的质量，通过比较计算样品热处理前后的质量，可得出各样品在对应热处理条件下的质 量变化情况。这样的过程需要很多试样，同时要多次实验，既费时，有大量耗能。更重要的是，如果样品在降温过程中存在化学反应或吸潮等现象，将难以获得热处理后样品确切的质量数据。另一种能实时监测样品在受热过程中质量变化的实验手段是对试样热重分析，利用热重分析仪(或差热仪)可实时记录样品从低温到高温时的质量变化。但差热议不仅价格昂贵(从四五万元到几十万元不等)，且差热分析技术存在以下问题一是，样品用量少，只有几十毫克，当实验样品不十分均匀时，实验结果极易出现误差；二是，差热分析技术无法在一个样品的一次分析实验过程中设置不同的速率升温以及在多个特定温度下保温一定时间，因此其结果也无法反应材料在特定热处理工艺条件下的重量变化情况。
发明内容
本发明旨在提供一种经济实用的用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，不仅具有普通电炉的加热等功能，而且能实时分析样品在多阶段热处理工艺条件下的质量变化。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，包括炉膛、电子分析天平、温度控制器和计算机；炉膛内设有测温热电偶和用于盛装待分析样品的耐火容器，该耐火容器放置在一个上垫板上；电子分析天平设置在炉膛外，电子分析天平上设置有下垫板，下垫板通过支撑杆与上垫板相连，计算机同时连接电子分析天平和温度控制器，该温度控制器与测温热电偶电连接。进一步地，支撑杆为三根，呈三角形分布。进一步地，上垫板下平面上开有呈三角形分布的上凹孔，下垫板上平面上开有呈三角形分布的下凹孔，支撑杆一端插入上凹孔，另一端穿过炉膛底部插入下凹孔。进一步地，炉膛底砖炉内一面设有凹陷，该凹陷与上垫板尺寸形状一致，且开有支撑杆穿孔，支撑杆穿孔直径大于支撑杆的直径。
进一步地，其还包括有无孔耐火板，该无孔耐火板与上垫板尺寸形状一致。进一步地，电子分析天平上设置有保温挡板或隔热层。进一步地，计算机为PC机，温度控制器和PC机之间通过RS485总线进行通信，电子分析天平和PC机之间通过RS232总线进行通信。进一步地，上垫板及下垫板材质为氧化铝。进一步地，支撑杆材质为氧化铝。本发明的有益效果
可根据样品多少，选择量程及精度与之配套的电子分析天平；根据样品要加热的最高温度选择电阻炉的加热元件及炉膛材料；根据热处理工艺要求，设置程序控制电炉的升 降温速率及恒温温度与时间，采用I份样品I次实验，即可获取样品在不同热处理条件下的失重数据，数据采集由计算机自动执行，省时省力，节能降耗；设备投资少，测试样品的绝对质量大，测试结果的相对误差小，能反映样品的总体情况。
图I为本发明整体结构示意图。图2为下垫板主视示意图。图3为下垫板俯视示意图。图4为上垫板主视示意图。图5为本发明电器原理不意图。图6为炉膛底砖结构示意图。图7为图6中A-A剖视示意图。图8为无孔耐火板与炉膛底砖结合状态示意图。图中I、测温热电偶，2、耐火容器，3、上垫板，4、支撑杆，5、下垫板，6、电子分析天平，7、控制器，8、计算机，9、隔热层，10、下凹孔，11、上凹孔，12、炉膛，13、凹陷，14、炉膛底砖，15、支撑杆穿孔，16、无孔耐火板。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明，以便于本领域人员更好理解本发明。参考附图1，一种用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，包括炉膛、电子分析天平6、温度控制器7和计算机8 ;炉膛内设有用于样品加热的测温热电偶I和用于盛装待分析样品的耐火容器2，该耐火容器2放置一个上垫板3上；电子分析天平6设置在炉膛12夕卜，电子分析天平6上设置有下垫板5，下垫板5通过支撑杆4上垫板3相连，计算机8同时连接电子分析天平6和温度控制器7，该温度控制器7与测温热电偶I电连接。参考附图I支撑杆4为三根，呈三角形分布。参考附图4上垫板3下平面上开有呈三角形分布的上凹孔11，参考附图2、3下垫板5上平面上开有呈三角形分布的下凹孔10，支撑杆4 一端插入上凹孔11，另一端穿过炉膛底部插入下凹孔10。参考附图6、7炉膛底砖14炉内一面设有凹陷13，该凹陷13与上垫板尺寸形状一致，且开有支撑杆穿孔15，支撑杆穿孔15直径大于支撑杆4的直径。参考附图8，本发明还包括有无孔耐火板16，该无孔耐火板16与上垫板3尺寸形状一致，防止作为普通电阻炉使用时支撑杆穿孔15向外散热。
参考附图I电子分析天平6上设置有保温挡板或隔热层9，减少炉体散热对电子分析天平6的影响。本发明实施例中，上垫板3及下垫板5材质为氧化铝，支撑杆4材质为氧化铝。参考附图5，计算机为PC机，温度控制器和PC机之间通过RS485总线进行通信，电子分析天平和PC机之间通过RS232总线进行通信。其中温度控制器进行耐火容器2所处环境温度的检测，根据设定的温度值及升温速度进行自动控制，同时将温度数据通过RS485通信方式传送至PC机主机，并能接收来自PC机主机发送的温度设定值及升温速度等数据；电子分析天平测得的质量数据通过RS232通信方式传送至PC机主机。在PC机主机上运行通信软件，能够同时将来自温度控制器和电子分析天平的数据采集到PC机主机中，并进行变换、显示和记录。在PC机的显示器上进行电子分析天平的测量精度档次、显示方式的设定，并按照设定的测量精度和显示方式实时显示并记录温度与质量数据。可进行温度设定值及升温速度等参数的设置，并发送至数字温度控制器。可测量未放置物料时耐火容器2的质量，作为物料质量测量时的基准质量，进而记录并显示耐火容器2内物料的净质量。实践中，各个器件选择如下
权利要求
1.一种用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于包括炉膛、电子分析天平、温度控制器和计算机；炉膛内设有测温热电偶和用于盛装待分析样品的耐火容器，该耐火容器放置在一个上垫板上；电子分析天平设置在炉膛外，电子分析天平上设置有下垫板，下垫板通过支撑杆与上垫板相连，计算机同时连接电子分析天平和温度控制器，该温度控制器与测温热电偶电连接。
2.根据权利要求I所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于支撑杆为三根，呈三角形分布。
3.根据权利要求2所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于上垫板下平面上开有呈三角形分布的上凹孔，下垫板上平面上开有呈三角形分布的下凹孔，支撑杆一端插入上凹孔，另一端穿过炉膛底部插入下凹孔。
4.根据权利要求I所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于炉膛底砖炉内一面设有凹陷，该凹陷与上垫板尺寸形状一致，且开有支撑杆穿孔，支撑杆穿孔直径大于支撑杆的直径。
5.根据权利要求4所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于其还包括有无孔耐火板，该无孔耐火板与上垫板尺寸形状一致。
6.根据权利要求I所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于电子分析天平上设置有保温挡板或隔热层。
7.根据权利要求I所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于计算机为PC机，温度控制器和PC机之间通过RS485总线进行通信，电子分析天平和PC机之间通过RS232总线进行通信。
8.根据权利要求I至7任意一项所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于上垫板及下垫板材质为氧化铝。
9.根据权利要求I至7任意一项所述用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，其特征在于支撑杆材质为氧化铝。
全文摘要
本发明旨在提供一种经济实用的用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，不仅具有普通电炉的加热等功能，而且能实时分析样品在多阶段热处理工艺条件下的质量变化。本发明采用以下技术方案一种用于材料热重分析的厢式多功能实验电阻炉，包括炉膛、电子分析天平、温度控制器和计算机；炉膛内设有测温热电偶和用于盛装待分析样品的耐火容器，该耐火容器放置在一个上垫板上；电子分析天平设置在炉膛外，电子分析天平上设置有下垫板，下垫板通过支撑杆与上垫板相连，计算机同时连接电子分析天平和温度控制器，该温度控制器与测温热电偶电连接。
文档编号F27B17/02GK102865742SQ201210372588
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者刘世权, 宋廷寿, 黄明键, 郭岱东, 代后兆 申请人:济南大学