[發(fā)明專利]一種玻璃高溫粘度測試裝置及其測試方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710467597.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107271330A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 胡向平;沈義梅;劉向東;徐光以;徐華峰
• 申請（專利權）人: 湖北新華光信息材料有限公司
• 主分類號: G01N11/06
• 分類號: G01N11/06
• 代理公司: 襄陽嘉琛知識產權事務所42217
• 代理人: 嚴崇姚

1.一種玻璃高溫粘度測試裝置，其特征在于：包括加熱爐、石英裝置（12）、He-Ne激光發(fā)生器（9）和計時器（4）四部分；所述的加熱爐高度中心位置對開有貫穿小孔，小孔內裝有中心軸（10）及旋轉機構（11），能夠使加熱爐繞中心軸（10）實現(xiàn)180°翻轉；石英裝置（12）包括上工作室（18）、下工作室（16）和其之間連接的毛細管（14），上工作室（18）和下工作室（16）的外側連接有平衡管（17），上工作室（18）頂部中心位置設有加料口封接頭，下工作室（16）底部中心位置設有凹槽（15）；加熱爐頂部設有與上工作室（18）加料口封接頭配合的凹槽，底部設有石英支架（5），石英支架（5）設有與下工作室（16）底部配合的凹槽；計時器（4）和He-Ne激光發(fā)生器（9）分裝于中心軸（10）的兩端；小孔的中心與毛細管（14）的中心正對，He-Ne激光發(fā)生器（9）發(fā)出的激光束和計時器（4）的接收裝置與中心軸（10）重合；加熱爐爐腔上部裝有控溫熱電偶（2），平衡管（17）中部內側位置裝有第二監(jiān)控熱電偶（8），底部裝有伸入下工作室（16）底部凹槽（15）內的第一監(jiān)控熱電偶（6）。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種玻璃高溫粘度測試裝置，其特征在于：所述的加熱爐包括保溫層（1）和加熱元件（3）；爐頂為熔爐上蓋（13）；石英支架（5）與底部保溫層固定在一起；加熱爐頂部凹槽和石英支架（5）凹槽與石英裝置（12）緊密配合。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種玻璃高溫粘度測試裝置，其特征在于：所述的上工作室（18）和下工作室（16）的直徑相同，與毛細管（14）相鄰面的傾斜角度相同；平衡管（17）兩端距毛細管（14）端部的高度相同；加料口封接頭直徑小于上工作室（18）直徑。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種玻璃高溫粘度測試裝置，其特征在于：計時器（4）為激光觸發(fā)計時裝置或秒表。

5.一種采用權利要求1所述的玻璃高溫粘度測試裝置測試玻璃高溫粘度的方法，其特征在于包括以下步驟：

①采用由上工作室（18）、下工作室（16）和其之間連接的毛細管（14）構成的石英裝置（12），上工作室（18）和下工作室（16）的外側連接有平衡管（17），上工作室（18）頂部中心位置設有加料口，下工作室（16）底部中心位置設有凹槽（15）；將一定數(shù)量的待測玻璃從加料口裝入石英裝置（12），抽真空至10^-2Pa后封接加料口形成加料口封接頭；

②采用安裝有石英支架（5）、中心軸（10）、旋轉機構（11）、控溫熱電偶（2）、第一監(jiān)控熱電偶（6）、第二監(jiān)控熱電偶（8）、He-Ne激光發(fā)生器（9）和計時器（4）的加熱爐；將上述石英裝置（12）放置在石英支架（5）的凹槽和爐頂凹槽之間并固定好；

③升溫至軟化溫度T_f +50℃溫度，保溫30分鐘，直至第一監(jiān)控熱電偶（6）、第二監(jiān)控熱電偶（8）的溫度保持一致；

④打開He-Ne激光發(fā)生器（9）和計時器（4）的開關，啟動旋轉裝置使加熱爐垂直倒立，計時器（4）記錄出玻璃液阻擋住激光束到重新穿透的時間（t）；

⑤待測玻璃T_f +50℃高溫粘度（ν）按下面公式計算得出，

式中：ν——粘度、d——毛細管直徑、l——毛細管長度、h——液體有效高度、t——流過毛細管的時間、V——流經(jīng)毛細管的體積、E——動能系數(shù)；

⑥ 其它溫度點的粘度依照上述方法進行測試。

6.根據(jù)權利要求5所述的測試玻璃高溫粘度的方法，其特征在于：所述第①步驟中所述的待測玻璃為紅外硫系光學玻璃或氟磷酸鹽光學玻璃。

7.根據(jù)權利要求5或6所述的測試玻璃高溫粘度的方法，其特征在于：所述第④步驟中所述的加熱爐垂直倒立時，多余的玻璃液會快速從平衡管（17）流向上工作室（18），待測玻璃液會徐徐的從毛細管（14）流入上工作室（18），當計時器（4）的接收裝置不能接收到CO₂激光時開始啟動計時裝置，直到重新接收到CO₂激光時停止記時，這樣計時器會精確記錄出玻璃液阻擋住激光束到重新穿透的時間（t）。