专利名称：金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属熔体凝固组织及缺陷预测分析技术领域，特别是 涉及一种使用热分析仪在线检测金属凝固的相变特征参数、预测凝固组织、 活性成分含量和产品缺陷概率时使用的消耗型传感器。
背景技术：
目前市场上销售的热分析用样杯(例如CE-CUP)都是采用单室、单 热电偶的结构，并且上述样杯均未设置保证室内容积定量的上盖。因此
1、 对同一种金属熔体进行不同功能的热分析测量时，需要分别将该金 属熔体浇入不同测量功能的单室样杯中，这样各个单室样杯就不能保证是 同一时刻浇入温度相同的金属熔体。
2、 对同一种金属熔体进行不同功能的热分析测量时，要求凝固熔体中 功能材料的含量一定。由于无上盖的单室样杯不能精确地定量浇入金属熔 体的容积，所以也无法保证单室样杯中上述功能材料在金属熔体中的含量 一定。
3、 由于无上盖的单室样杯不能精确地定量浇入金属熔体的容积，因此
就不能准确地测量出金属熔体凝固过程产生的相变热量，对特定相变生成
物的量化计算也就不能进行。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理， 测量结果准确的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯。
为了达到上述目的，本实用新型提供的金属熔体热分析用双室双热电
偶定量样杯包括下壳体、带隔板的上盖和两个温度传感元件；
其中下壳体为上端开口的长方体形箱体，从而在内部空间形成能够填充金属熔体的热分析样室，并且热分析样室一侧的底面上凹陷形成有两个
功能材料安装槽；
带隔板的上盖覆盖在下壳体的上端开口处，其一侧中部形成有一个金 属熔体浇注口，另一侧中部形成有一个排气孔，而底面中部则沿横向向下 突出形成有一个隔板，从而将上述热分析样室分成两个金属熔体样室，并 且隔板的下端与热分析样室的底面间有相应的距离，从而在金属熔体样室 之间形成一个窄缝状虹吸槽，以保证虹吸效应的实现；
两个温度传感元件的下端分别垂直固定在上述两个金属熔体样室的底 面中部。
所述的金属熔体浇注口呈漏斗状。
所述的温度传感元件为热电偶，并且热电偶上端的偶点位于金属熔体 样室高度的l/2处。
所述的排气孔呈细柱状。
本实用新型提供的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯可通过调 整上盖向下突出隔板的位置将下壳体分割成相同或不同容积的原本态测量 样室和功能态测量样室，利用上盖将两个样室的体积固定，由功能材料安 装槽将功能材料定量，下壳体和隔板之间形成的虹吸槽可以保证相同成分、 相同温度的金属熔体在同一时刻浇入两个具有固定容积的金属熔体样室 内，这样两个温度传感器就能够准确地测定出不同凝固过程的温度一时间 曲线，从而准确计算出凝固过程中产生的相变热量、功能材料对特定生成 相的具体含量的影响及由于凝固收縮造成的缺陷体积，因此测量结果准确。
图1为本实用新型提供的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯结 构主视图。
图2为图1示出的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯结构侧视
4图。
图中
1.带隔板的上盖 2.排气孔 3.下壳体
4.金属熔体浇注口 5.温度传感元件 6.功能材料安装槽
7.虹吸槽 8、 9.金属熔体样室10、隔板
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的金属熔体热分析用双 室双热电偶定量样杯进行详细说明。
如图l一图2所示，本实用新型提供的金属熔体热分析用双室双热电偶 定量样杯包括下壳体3、带隔板的上盖1和两个温度传感元件5;
其中下壳体3为上端开口的长方体形箱体，从而在内部空间形成能够 填充金属熔体的热分析样室，并且热分析样室一侧的底面上凹陷形成有两 个功能材料安装槽6;
带隔板的上盖1覆盖在下壳体3的上端开口处，其一侧中部形成有一 个金属熔体浇注口4，另一侧中部形成有一个排气孔2，而底面中部则沿横 向向下突出形成有一个隔板10，从而将上述热分析样室分成两个金属熔体 样室8、 9，并且隔板10的下端与热分析样室的底面间有相应的距离，从而 在金属熔体样室8、 9之间形成一个窄缝状虹吸槽7，以保证虹吸效应的实 现；
两个温度传感元件5的下端分别垂直固定在上述两个金属熔体样室8、 9的底面中部。
所述的金属熔体浇注口 4呈漏斗状。
所述的温度传感元件5为热电偶，并且热电偶上端的偶点位于金属熔 体样室8、 9高度的l/2处。
所述的排气孔2呈细柱状，当将上盖1覆盖在下壳体3上时，最好使排气孔2位于功能材料安装槽6的上方，这样可使反应时生成的大量气体 快速排出。
另外，可利用调整隔板10位置的方法将两个金属熔体样室8、 9设置 成相同或不同容积，以实现对不同冷却速度下特定生成相含量及凝固收縮 缺陷体积的测量。
此外，所述的带隔板的上盖1和下壳体3由耐高温材料制成，并且表 面可以涂敷一种保护性的耐高温涂料，以防损坏。
当需要利用本实用新型提供的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样 杯进行某一种金属材料不同功能的热分析测量时，首先在该金属熔体热分 析用双室双热电偶定量样杯的两个功能材料安装槽6中放满一种或两种功 能材料(如氧化剂、还原剂、变质剂等)，然后将两个温度传感元件5的 下端分别垂直固定在金属熔体样室8、 9的底部中心位置，并使其上的偶点 定位在金属熔体样室8、 9高度的1 / 2处，即使偶点正好位于两个金属熔 体样室8、 9的体积中心点上。最后将带隔板的上盖1粘合于下壳体3的上 端开口处，同时使带隔板的上盖1上的排气孔2位于下壳体3上功能材料 安装槽6的上方，这样可使反应时生成的大量气体快速排出。此时，由隔 板10分成的两个体积固定的金属熔体样室8、 9分别作为原态测量样室和 功能态测量样室，并且每个金属熔体样室8、 9内分别安装有一个温度传感 元件5，可利用调节虹吸槽7大小和排气孔2孔径的方式来控制含功能材料 的金属熔体不回流到原态测量样室中，以防污染原态金属溶体的测量精度。 之后从带隔板的上盖1上的金属熔体浇注口 4将原本态金属熔体浇入位于 其下方的金属熔体样室8内。由于两个金属熔体样室8、 9底部之间连通有 虹吸槽7，因此浇入的金属熔体将通过上述虹吸槽7流入另一个金属熔体样 室9内，以保证金属熔体在两个金属熔体样室8、 9中的液面上升高度一致。 另外，当原本态金属熔体淹没功能材料安装槽6后，位于功能材料安装槽6
6内部的功能材料将产生溶解并与原本态金属熔体进行反应。待两个金属熔 体样室中金属熔体的液面同时上升到带隔板的上盖1的底面后，进入排气
孔2中的金属熔体将迅速凝固而将该封闭，排气孔2封闭后虹吸槽7处的 金属熔体也将停止流动且迅速凝固，从而将含功能材料的金属熔体封闭在 金属熔体样室9内，这时金属熔体样室9中含功能材料的金属熔体就无法 回流到金属熔体样室8中，因此也就不会污染原态金属溶体的测量精度。 这时，带隔板的上盖1将两个金属熔体样室8、 9中的金属熔体体积限定在 一个固定的范围内，此后就可采用与己有技术相同的方式对两个金属熔体 样室8、 9内同一种金属材料经不同功能处理的结果进行测量。即使用热分 析仪采集两个独立温度传感元件5度捕获到的金属熔体样室8、 9内金属熔 体凝固过程的温度-时间曲线及金属熔体的比热、结晶、相变等热量数据和 样杯在不同温度下的散热速率准确地计算出特定相变生成物的具体质量， 并且可以量化地报告出各种凝固组织的具体含量及縮孔、縮松等缺陷的体 积。
权利要求1、一种的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯，其特征在于所述的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯包括下壳体(3)、带隔板的上盖(1)和两个温度传感元件(5)；其中下壳体(3)为上端开口的长方体形箱体，从而在内部空间形成能够填充金属熔体的热分析样室，并且热分析样室一侧的底面上凹陷形成有两个功能材料安装槽(6)；带隔板的上盖(1)覆盖在下壳体(3)的上端开口处，其一侧中部形成有一个金属熔体浇注口(4)，另一侧中部形成有一个排气孔(2)，而底面中部则沿横向向下突出形成有一个隔板(10)，从而将上述热分析样室分成两个金属熔体样室(8、9)，并且隔板(10)的下端与热分析样室的底面间有相应的距离，从而在金属熔体样室(8、9)之间形成一个窄缝状虹吸槽(7)，以保证虹吸效应的实现；两个温度传感元件(5)的下端分别垂直固定在上述两个金属熔体样室(8、9)的底面中部。
2、 根据权利要求1所述的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯， 其特征在于所述的金属熔体浇注口 (4)呈漏斗状。
3、 根据权利要求1所述的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯， 其特征在于所述的温度传感元件(5)为热电偶，并且热电偶上端的偶点 位于金属熔体样室(8、 9)高度的l/2处。
4、 根据权利要求1所述的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯， 其特征在于所述的排气孔(2)呈细柱状。
专利摘要一种金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯。其包括下壳体、带隔板的上盖和两个温度传感元件。本实用新型提供的金属熔体热分析用双室双热电偶定量样杯可通过调整上盖向下突出隔板的位置将下壳体分割成相同或不同容积的原本态测量样室和功能态测量样室，利用上盖将两个样室的体积固定，由功能材料安装槽将功能材料定量，下壳体和隔板之间形成的虹吸槽可以保证相同成分、相同温度的金属熔体在同一时刻浇入两个具有固定容积的金属熔体样室内，这样两个温度传感器就能够准确地测定出不同凝固过程的温度-时间曲线，从而准确计算出凝固过程中产生的相变热量、功能材料对特定生成相的具体含量的影响及由于凝固收缩造成的缺陷体积，因此测量结果准确。
文档编号G01K7/04GK201417257SQ20092009679
公开日2010年3月3日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者马建华 申请人:天津普瑞赛斯软件开发有限公司