[发明专利]熔融玻璃电导率测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计量测试装置，特别是涉及一种熔融玻璃电导率的测试装置及其方法，适合各种粘度条件下熔融玻璃的电导率测试。

背景技术

光学玻璃熔融体的电导率与温度之间的关系是确定玻璃配方优劣的重要性质之一，其是电熔炉结构设计、电极设计和熔炉控制系统选型的重要依据，也是电熔炉运行的重要工艺参数。为满足玻璃配方研制的需要，保证电熔炉工程设计的顺利进行，研制熔融玻璃电导率测定装置，建立可靠的测量方法成为必要。

目前，熔融玻璃电导率测试通常采用电极法，该方法首先需要将待测玻璃在高温条件下融化，然后将电极插入熔融的液面中，但只有在玻璃的粘度非常低的条件下才能够将电极插入熔融的玻璃液面中，然而即使在高温条件下熔融玻璃的粘度也非常高，这就使得电极在插入过程中容易变形，从而使电导池常数(由两电极间的距离和相对面积决定)发生改变，电导率测试误差较大；该方法测试范围较小，只能在高温条件下进行测试，极大地限制了电导率测试的范围；测试过程中，熔体液面的高低、电极浸入深度、电极偏心度以及所采用交流电压的频率都将对结果产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对各种玻璃在软化点温度至1600℃的温度范围内的电导率进行测试的装置及其方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案：熔融玻璃电导率测试装置，铂金坩埚放置在底座上，绝缘套筒放置于铂金坩埚内，所述绝缘套筒的内壁设置有台阶，电极片放置在台阶上，所述电极片、铂金坩埚的底部分别通过导线与PLC数字电桥连接，PLC数字电桥与电脑连接，并将PLC数字电桥的测试电阻值传给电脑。

进一步的，还包括炉温控制系统和高温炉，所述温控制系统控制高温炉的升温速率以及测试温度，并将炉体温度数据传输给所述电脑。

进一步的，所述底座安装在升降台上，伺服电机控制升降台进行上下移动。

进一步的，所述绝缘套筒的内壁、铂金坩埚的底面以及电极片构成一个封闭的电导池。

进一步的，在所述铂金坩埚下设置有热电偶。

进一步的，在所述电极片上开有若干通孔。

进一步的，所述铂金坩埚与电极片采用铂铑合金材料制成。

进一步的，所述电极片通过电极杆与PLC数字电桥连接。

熔融玻璃电导率的测试方法，该方法包括如下步骤：

1)将待测玻璃加工成需要的大小，以确保待测玻璃熔融后能够充满整个电导池；

2)将绝缘套筒放入铂金坩埚内，将加工好的待测玻璃放入绝缘套筒内，盖上电极片；伺服电机控制升降台降低到最低位置，将装好待测玻璃的铂金坩埚放置在底座上，伺服电机控制升降台上升，使待测玻璃置于高温炉的加热区域内；

3)从高温炉的炉顶插入电极杆，使电极杆置于电极片的中心位置，利用电极杆的自重给电极片施加压力，保证电极杆与电极片之间紧密接触；

4)将电极杆、铂金坩埚的底部分别通过导线与PLC数字电桥连接好后，设置高温炉的加热程序后通电，开始对待测玻璃加热；

5)使待测玻璃完全溶化，玻璃液完全充满整个电导池后，根据不同类型的玻璃选择PLC数字电桥的频率，待测试数值稳定后，开始对熔融玻璃的电阻值进行记录；由炉温控制系统控制高温炉升温到待测温度，PLC数字电桥与绝缘套筒下的两个电极连接，检测到的输出信号即为待测熔融玻璃的电阻值；

6)根据在不同温度下测试出的待测熔融玻璃的电阻值，将测得的电阻值代入以下公式，计算得到待测玻璃在该温度下的电导率

σ=1R*LA.]]>

本发明的有益效果是：本发明的电导率测试装置可测量的温度范围广，可以从待测玻璃的软化点温度到1600℃进行连续测量，并给出数据曲线。本发明的电导率测试装置适用于各种粘度大小的熔融玻璃的电导率测试。

附图说明

图1是本发明电导率测试装置的结构示意图；

图2是本发明装置中的电极片的结构示意图。

具体实施方式