[發明專利]一種測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810060229.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108254377A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 王振;江龍躍;劉堯龍;沈莎莎;丁奇亮
• 申請（專利權）人: 中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明公開了一種測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置及方法，包括管式爐，管式爐的爐管的一端設有進氣孔，爐管的另一端設有出氣孔，爐管內設有錫槽，錫槽的上方設有可升降的臨時墊板，臨時墊板用于襯托玻璃樣品；成像系統，成像系統設置在管式爐的側面，用于獲取臨時墊板上的玻璃樣品的輪廓圖；圖像處理計算系統，圖像處理計算系統與成像系統相連接，用于根據輪廓圖計算和輸出玻璃樣品在高溫狀態下的表面張力數值。本發明將玻璃樣品放置在臨時墊板上，待錫槽充滿錫液后，將玻璃樣品放在錫液表面，測量值準確度較高，而且降低了錫液被氧化的風險。

技術領域

本發明涉及玻璃制造的技術領域，尤其涉及一種測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置。

背景技術

高溫熔體表面張力的測試難于常溫液體表面張力的測試。自1960年，最大液泡法應用于液體表面張力測試后，產生了一系列的表面張力測試方法，如滴重法、滴體積法、毛細管上升法、靜滴法等。其中應用范圍廣，準確度較高、重復性較好的是靜滴法，且該方法具有設備結構簡單、樣品量少、便于操作等優點。

靜滴法又分為懸滴法和座滴法，兩者的測試原理基本相同：利用 Young-Laplace方程描述平面上自然形成的液滴形狀及液滴表面張力和表面壓力的關系，計算表面張力數值。兩者的差異在于熔體形成的方式不同。

應用靜滴法時，無需使用試樣墊板，試樣熔化后形成懸垂熔滴，對懸滴的輪廓進行曲線擬合，計算得出熔體表面張力。應用座滴法時，將樣品放置在墊板上，樣品在高溫下逐漸熔化，在自身表面張力和重力的共同作用下成橢球狀，對熔滴輪廓進行曲線擬合，計算得出熔體表面張力。

專利CN201828495設計的高溫熔體表面張力測試的懸滴形成裝置，以及專利TW289661公開的一種玻璃熔體表面張力的測試方法及其懸滴形成方法，兩者均采用的是懸滴法測量，專利CN201828495采用的鉑銠合金針管形成懸滴的方法，成本高，殘余樣品清洗困難的缺點，雖然專利TW289661在形成懸滴的方法和殘余樣品清洗方面進行了改進，但是樣品表面張力受接觸物的潤濕性影響很大，當接觸物改變是表面張力會發生改變，而本發明以浮法工藝生產為設計原則，專門針對浮法生產玻璃的表面張力進行測試，真實模擬浮法生產，極大降低了接觸物，空氣或其他介質對玻璃表面張力的影響，對浮法玻璃生產線的設計具有重要的指導價值，尤其是在錫槽段拉邊機數量及其排布方面。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置，其中，包括：管式爐，所述管式爐的爐管的一端設有進氣孔，所述爐管的另一端設有出氣孔，所述爐管內設有錫槽，所述錫槽的上方設有可升降的臨時墊板，所述臨時墊板用于襯托玻璃樣品；成像系統，所述成像系統設置在所述管式爐的側面，用于獲取所述臨時墊板上的所述玻璃樣品的輪廓圖；圖像處理計算系統，所述圖像處理計算系統與所述成像系統相連接，用于根據所述輪廓圖計算和輸出所述玻璃樣品在高溫狀態下的表面張力數值。

上述的測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置，其中，保護氣系統，所述保護氣系統與所述爐管相連接，用于向所述爐管內輸送保護氣體；控壓系統，所述控壓系統與所述爐管相連接，用于精確控制所述爐管內的壓力。

上述的測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置，其中，所述成像系統包括光源和高速攝像機，所述光源和高速攝像機分別設置在所述爐管的兩端。

上述的測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置，其中，所述光源設置在所述出氣孔處，所述高速攝像機設置在所述進氣孔處。

上述的測試高溫玻璃浮法生產中表面張力的裝置，其中，所述控壓系統包括真空泵和離子泵，所述真空泵和所述離子泵均安裝在所述爐管上。