一种磁力搅拌器用校准装置的制作方法

1.本发明涉及一种检定校准领域，尤其涉及一种磁力搅拌器用校准装置。


背景技术：

2.磁力搅拌器是实验室中一种常用搅拌装置，其用于将料杯中的液体物料搅拌均匀。
3.现有技术中的磁力搅拌器如图1所示：包括主机5和料杯1，主机5上设置有由电机驱动的磁力转子，还包括使用时置于料杯内的磁力搅拌子2，主机上设置有开关8、转速调节旋钮6和温度调节旋钮7。
4.使用时，将料杯1置于主机5上，将磁力搅拌子2置于料杯内，在料杯内加入被搅拌液体4，打开主机，磁力转子转动时，利用非接触的磁场带着磁力搅拌子绕上下方向转动轴线进行旋转，磁力搅拌子带着料杯内的被搅拌液体进行旋转，从而使得被搅拌液体搅拌均匀，被搅拌液体在被磁力搅拌子带着旋转时，在被搅拌液体中心位置会形成一个上大下小的锥形漩涡。通过温度调节旋钮可以实现对液体加热，调整被搅拌液体的温度。转速调节旋钮用于控制磁力搅拌子的转速。
5.根据相应的校准规范，需要对磁力搅拌器的输出转速和输出温度进行校准，严格意义讲，磁力搅拌器的输出转速指的是磁力搅拌子的转速，其对应的是被搅拌液体的旋转速度，但是现有技术中的校准方式是直接对主机的磁力转子转速进行校准，磁力搅拌子与磁力转子之间为磁场非接触式传力，磁力搅拌子的转速相对磁力转子的转速具有滞后性和不一致性，直接对磁力转子进行测速，并不能真正体现出磁力搅拌子和被搅拌液体的转速，因此无法对磁力搅拌器的输出转速进行准确校准；此外，对磁力搅拌器的输出温度进行校准时，就直接拿热电偶插入到液体中来测量液体的温度，热电偶是静止的，液体却是高速转动的，相对移动的两个部件之间会有温度梯度场存在，因此现有技术中，热电偶也无法准确的测量液体的温度，无法对磁力搅拌器的输出温度进行准确校准。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种能够对磁力搅拌器的输出转速进行校准的磁力搅拌器用校准装置。
7.为解决上述技术问题，本发明中一种磁力搅拌器用校准装置的技术方案如下：一种磁力搅拌器用校准装置，包括装置支架，装置支架包括装置横梁，装置横梁上转动装配有下端用于伸入到被搅拌液体所形成的锥形漩涡中的转动轴，转动轴上固定有随动叶片，随动叶片远离转动轴的一端用于伸入到被搅拌液体中而随被搅拌液体转动，装置支架上还设置有用于调节转动轴高度的高度调节机构，装置横梁上设置有用于检测转动轴转速的转速传感器。
8.进一步的，装置支架包括装置立柱，高度调节机构包括固定于装置横梁一端的导向套，导向套沿上下方向导向套装于装置立柱上，导向套上螺纹连接有用于顶紧装置立柱
而固定导向套高度的顶紧螺钉。
9.进一步的，转速传感器为设置于装置横梁上的转速编码器。
10.进一步的，随动叶片包括与转动轴固定相连的叶片套，随动叶片还包括至少两个沿叶片套周向间隔布置的叶片单体，各叶片单体均包括与叶片套相连的本体段和沿叶片套径向与本体段伸缩配合的伸缩段，本体段与伸缩段之间设置有叶片复位拉簧，伸缩段用于伸入到被搅拌液体内。
11.进一步的，各叶片单体的伸缩段上均设置有温度传感器。
12.进一步的，叶片单体有两个，两个叶片单体沿叶片套周向均匀间隔布置。
13.进一步的，本体段为圆形杆结构，伸缩段为竖向立板结构。
14.本发明的有益效果为：在使用时，磁力搅拌器通过磁力搅拌子带着料杯内的被搅拌液体旋转，被搅拌液体中心形成一个上大下小的锥形漩涡，随动叶片远离转动轴的一端穿过锥形漩涡的内壁而伸入到被搅拌液体内，被搅拌液体带着随动叶片一起转动，因此随动叶片的转速就是被搅拌液体的转速，进而表征了磁力搅拌子的转速，通过转速传感器检测转动轴的转速从而对磁力搅拌器的输出转速进行校准。
附图说明
15.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：图1是本发明背景技术中磁力搅拌器的结构示意图；图2是本发明中磁力搅拌器用校准装置的一个实施例的使用状态图；图3是图2中随动叶片的结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是随动叶片与被搅拌液体的配合示意图；附图标记说明：1、料杯；2、磁力搅拌子；3、锥形漩涡；4、被搅拌液体；5、主机；6、转速调节旋钮；7、温度调节旋钮；8、开关按钮；9、装置支架；10、装置立柱；11、导向套；12、顶紧螺钉；13、装置横梁；14、转速编码器；15、转动轴；16、随动叶片；17、叶片套；18、叶片单体；19、复位拉簧；20、伸缩段；21、温度传感器；22、本体段；23、横向调节块。
具体实施方式
16.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
17.需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
18.本发明中一种磁力搅拌器用校准装置的实施例：包括装置支架9，装置支架9包括装置横梁13和装置立柱10，装置横梁13包括横梁本体，横梁本体上沿其长度方向导向移动
装配有横向调节块23，横梁本体的截面为方形结构，横向调节块具有与方形结构适配的方形导向孔，横向调节块上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的转动轴15，转动轴的下端用于伸入到被搅拌液体所形成的锥形漩涡中3。
19.转动轴上固定有随动叶片16，随动叶片16远离转动轴的一端用于伸入到被搅拌液体中而随被搅拌液体一起转动，装置支架上还设置有用于调节转动轴高度的高度调节机构，横向调节块上设置有用于检测转动轴转速的转速传感器，本实施例中，转速传感器为设置于横向调节块上的转速编码器14，转动轴穿设于转速编码器的内孔中。
20.高度调节机构包括固定于装置横梁一端的导向套11，导向套11沿上下方向导向套装于装置立柱上，导向套上沿径向螺纹连接有用于顶紧装置立柱而固定导向套高度的顶紧螺钉12。本实施例中，装置立柱为圆形柱，导向套的内孔为与之匹配的圆形孔，也就是说松开顶紧螺钉后，装置横梁不仅可以相对装置立柱上下移动，而且装置横梁还可以相对装置立柱转动，在装置横梁高度调整到位，装置横梁角度调整到位后，旋紧顶紧螺钉，就可以实现对装置横梁的位置固定。
21.随动叶片16包括与转动轴固定相连的叶片套17，随动叶片还包括两个沿叶片套周向均匀间隔布置的叶片单体18，各叶片单体18均包括与叶片段相连的本体段22和沿叶片套径向与本体段伸缩配合的伸缩段20，本体段22的一端固定于叶片套17上。本体段22与伸缩段20之间设置有叶片复位拉簧19，叶片复位拉簧19的一端固定于本体段上，另外一端固定于伸缩段20上，伸缩段用于伸入到被搅拌液体内。
22.本实施例中，本体段为圆形杆结构，伸缩段20为竖向立板结构，这样被搅拌液体转动时，对圆形杆的作用力较小，而对竖向立板的作用力较大。
23.伸缩段20与本体段止转配合，具体的止转手段是，本体段上设置有沿叶片套径向延伸的止转方孔，伸缩段具有与止转方孔适配的止转方轴，止转方轴与止转方孔沿叶片套径向导向移动配合。
24.在使用时，调整装置横梁的角度和高度，将随动叶片自上至下放入到料杯的被搅拌液体中，调整横向调节块的横向位置，使得转动轴处于料杯的中心位置，随后开启磁力搅拌器，磁力搅拌器通过磁力搅拌子带动料杯中的被搅拌液体转动，被搅拌液体为产生一个以料杯中心线为中心，上大下小的锥形漩涡，本体段沿径向横跨锥形漩涡的内壁，伸缩段则伸入到被搅拌液体的内部，具体的，在对应高度位置，伸缩段位于锥形漩涡内壁与料杯内壁的中心位置，这是因为，对于被搅拌液体而言，锥形漩涡内壁的流速与料杯内壁处的流速是不同的，只有在其中间位置的流体速度才能真正反应出被搅拌液体的平均旋转速度。本实施例中，本体段为圆柱形结构，所以横跨锥形漩涡内壁的本体段，不会受到被搅拌液体太大的作用力，而竖向立板结构的伸缩段受到对应位置被搅拌液体的作用力，伸缩段的受力决定了随动叶片的转速，使得随动叶片可以与对应位置被搅拌液体的旋转速度相同，从而准确的表征被搅拌液体的旋转速度，而搅拌液体的旋转速度即对应磁力搅拌子的旋转速度。而之所以采用伸缩结构，是因为，当磁力搅拌子的旋转速度增加时，被搅拌液体的旋转速度会增加，锥形漩涡的内径会增加，能够体现被搅拌液体平均旋转速度的位置会朝料杯内壁方向移动，由于随动叶片采用了伸缩结构，当磁力搅拌子的旋转速度增加时，随动叶片的旋转速度也会增加，伸缩段会因离心力增大而伸出至距离转动轴更远的位置，从而与锥形漩涡内径增大相适应，伸缩段仍移动至锥形漩涡内壁与料杯内壁的中心位置，准确表征被搅
拌液体的旋转速度，进而准确表征磁力搅拌子的旋转速度。
25.安装于伸缩段的温度传感器与被搅拌液体同步转动，温度传感器与被搅拌液体之间没有相对速度，因此可以准确的测量出对应位置被搅拌液体的温度，对于温度而言，同样存在锥形漩涡内壁温度与液体内部温度不一致的情况，本发明中，温度传感器随伸缩段伸至锥形漩涡内壁与料杯内壁的中心位置，因此可以准确的测量出被搅拌液体的内部温度，当磁力搅拌子转速变化时，锥形漩涡的内径会发生变化，但是无论锥形漩涡的内径怎么变化，温度传感器会随伸缩段移动至锥形漩涡内壁与料杯内壁的中心位置，保证温度的准确测量。各伸缩段上均设置有温度传感器，可以保证随动叶片旋转时，各叶片单体受力均匀，同时可以对杯搅拌液体多个位置测量温度，通过各温度传感器的平均值来对磁力搅拌器的输出温度进行校准。
26.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
28.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
29.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。