专利名称：一种测定钢坯柱状晶的试样制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于试验设备技术领域，提供了一种测定钢坯柱状晶的试样制备装置。 该装置由耐酸电热容器、耐酸设计的磁性试样架组成。它与温控装置配合使用，采用 热酸浸蚀法处理试样，完成特定金相样品的制备。
背景技术：
某些金相检验项目，如测定钢坯柱状晶时需要用热酸法对试样表面进行处理，目 前市场上没有成型的能够满足试验室试样制备的酸热装置。
目前，大型钢坯的试样处理多采用电酸法，但测量钢坯柱状晶时，电酸法制备的 试样无法满足观测要求，于是试验室中多采用烧杯加热酸液对试样进行制备。
使用烧杯做为容器在电炉上加热酸液制样时具有以下缺点①不安全；②受烧杯 容积限制；③温度不易控制；④放入及取出试样不方便。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种测定钢坯柱状晶的试样制备装置，解决了试验室 用烧杯制样时存在的不安全、受容积限制、温度不易控制、放入及取出试样不方便等 问题。
本实用新型包括电热容器和磁性试样架，电热容器底部安装1套电热管，側壁内 安装1支测温管；磁性试样架由内置的骨架、永磁材料及外部的塑封材料组成；工作 状态时，磁性试样架置于电热容器侧壁上，下端靠磁力吸持待制备的试样，浸入容器 内的热酸溶液。
电热容器由玻璃钢或工程塑料制成。
电热管采用耐酸钢或石英玻璃管内置电热丝制成，其冷端长度至少保证电热部分 浸入酸液；电热管出线端采用螺栓接头，穿过容器侧壁上的预留孔靠容器外部的螺母 固定在容器侧壁上，安装时容器内要使用密封圈与耐酸垫片，外部使用弹簧垫圈和垫 片予以紧固。
电热元件热端置于酸液底部，与容器底部平行；电热管下部安装支架，支架直接 放在容器底部。
磁性试样架是由工程塑料耐酸材料内置骨架及永磁铁制成，磁性试样架手柄两端 下方设计有梯形槽，位于容器侧壁上。
测温管采用耐酸盲管内置测温元件制成，采用热电阻做测温元件，测温管通过皮 .筋悬挂在测温管架上，测温管架通过挂勾挂在电热容器侧壁上。
电热容器外壳由耐酸及耐热材料制成，底部安装1套电热管，侧壁内安装1支测
温管。磁性试样架由内置的骨架、永磁材料及外部的塑封材料组成。工作状态时，磁 性试样架置于电热容器侧壁上，下端靠磁力吸持待制备的试样，浸入容器内的热酸溶液中进行制备。
电热容器应有一定的强度及耐酸耐热性能，可由玻璃钢或工程塑料制成；电热管 采用耐酸钢或石英玻璃管内置电热丝制成，其冷端长度至少保证电热部分浸入酸液。 电热管出线端采用螺栓接头，穿过容器侧壁上的预留孔靠容器外部的螺母固定在容器 侧壁上，安装时容器内要使用密封圈与耐酸垫片，避免容器外部接头受酸液侵蚀，外 部使用弹簧垫圈和垫片予以紧固；电热元件的热端通过弯曲增加供热面积，保障容器 内酸温的均匀性，推荐将电热元件热端置于酸液底部，与容器底部平行；电热管下部 安装支架予以支撑，支架直接放在容器底部；磁性试样架是由工程塑料等耐酸材料内 置骨架及永磁铁制成，其作用是靠磁力吸持试样浸入热酸中处理，避免试样置于容器 底部时受热不均及制备表面易受杂质污染等现象。此外，放样、取样安全便捷，并可 手持试样架(戴塑料手套)连同试样一起拿去水洗，操作方便；磁性试样架手柄两端 下方设计有梯形槽，正好可以定位于容器侧壁上，避免试样架滑落。实际工作时，可 使用一个试样架，也可同时使用多个试样架制备多个样品；测温管采用耐酸盲管内置 测温元件组成， 一般采用热电阻做测温元件。测温管通过皮筋悬挂在测温管架上，测 温管架通过挂勾挂在电热容器侧壁上。
本实用新型与温控器配合使用时，可提供恒温的热酸环境。 一般将工作温度设置 在75'C 85'C之间，保证试样制备的最佳条件。 本实用新型的有益效果.-
1、 电热元件置于酸液底层，酸液受热均匀。
2、 结构紧凑，耗酸量小，升温速度快。
3、 采用磁性试样架，使试样待处理面水平置于电热元件上部酸液中，受热均匀， 又不受酸液底部杂质的影响。
4、 试样处理完毕，可手持试样架(戴塑料手套)连同试样进行水洗，操作方便。
5、 与温度控制器配套使用，实现酸液恒温功能，提供试样处置的最佳温度，并确 保不同样品处理条件的一致性。


图l是本实用新型的基本原理图。其中，电热元件l、试样2、测温元件3、容器 4、酸溶液5、测温元件接线端6、测温元件接线端7、电源接线柱8、电源接线柱9。
图2是实施例的顶视图。其中，试样l、容器4、酸溶液5、测温元件接线端6、 测温元件接线端7、电源接线柱8、电源接线柱9、螺母IO、弹簧垫圈ll、垫片12测 温管支架13、瓷套管14、钢管15、皮筋16、螺母17、弹簧垫圈18、垫片19、密封圈 20、垫片21、电热管22、支架23、支架24、支架25、磁力试样架26、支架27、垫片 28、密封圈29。
图3是图2中B—B向剖视图。
图4是图2中A—A向剖视图。
图5是试样架外观图
图6是图5中试样架的剖视图。由图可见，试样架由金属骨架30、塑封材料31、永磁铁32组成。
图7是电热管支架外观图。
图8是图7中支架的顶视图。
具体实施方式

图1 图8为本发明的一种具体实施方式
。
图1中，为提供试样制备所需的热酸环境，采用耐酸的玻璃钢制成容器4，内装 酸溶液5，采用电热元件l给酸溶液加热。为实现控温及创造恒温条件，采用测温元件 3进行温度测量，测温信号及电热元件的电源分别通过6、 7和8、 9接至温度控制器， 一般将工作温度设置在75'C 85'C之间。
图2所示，电热管22采用螺栓接头8、 9作引线端，穿过容器侧壁上的预留孔靠 容器外部的螺母10、 17固定在容器侧壁上，安装时容器内使用密封垫圈20、 29与耐 酸钢垫圈21、 28，容器外使用垫片12、 19和弹簧垫片11、 18，确保紧固与密封，避 免接线端松动及受酸液侵蚀。由温控器输出的电源通过另外的垫片和螺母紧固在8、 9 上即可。电热管支架23、 24、 25、 27作为电热管22的支撑，防止电热管22变形移动
造成接头松动及损坏。
图3中可见，电热管支架23、 24、 25、 27置于容器4的底部，安装时先装支架， 再将电热管22安装于容器侧壁上，侧壁上的开孔留有余量，加之支架为配套制做，保 证了支架能置于容器底部。测温管架13左侧做成挂钩状，挂在容器4侧壁上，右侧平 板上开孔，以将测温管15插入，测温管15上部外面套有皮筋16，皮筋16安装后的外 径大于测温管架13右侧平板上的开孔外径，以便将测温管15悬挂在测温管架13上， 并可调节测温管15浸入酸溶液5中的深度，寻找最侍温温点。热电阻丝6穿入瓷套管 14,再装入测温管15中，测温管15为盲管。由本图还可看到，试样2吸附在磁力试 样架26的下端，试样2的待处置面朝下，位于电热管22的上方。
图4中可见，磁性试样架26手柄左右两端下方设计有梯形槽，正好置于容器4的 侧面上，实现试样架26的定位，避免其滑落。由本图还可看到，自瓷套管14中引出 热电阻的两个接线端6、 7。
图5为试样架26外观图。
图6为试样架26的剖视图。由图可见，骨架30及永磁体32被塑封材料31密封 构成试样架26。在试样架26内部的下面平放了一块永磁铁块32。为确保试样架的牢 固性，在其内部放置了金属骨架30，骨架30建议采用铝材，避免产生磁性。
图7为电热管支架23、 24、 25、 27的外形图。支架23、 24、 25、 27外形及构造 完全相同，上部设计有不完全圆孔，其直径较电热管22直径略大，但上部的导入槽较 电热管22直径略小， 一般小l 2mm较合适，以保证电热管22既能从槽孔插入，插入
后又不易脱落。
图8是图7中电热管支架的顶视图。
权利要求1.一种测定钢坯柱状晶的试样制备装置，包括电热容器和磁性试样架，其特征在于，电热容器底部安装1套电热管，侧壁内安装1支测温管；磁性试样架由内置的骨架、永磁材料及外部的塑封材料组成；工作状态时，磁性试样架置于电热容器侧壁上，下端靠磁力吸持待制备的试样，浸入容器内的热酸溶液。
2、 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，电热容器由玻璃钢或 工程塑料制成。
3、 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，电热管采用耐酸钢或 石英玻璃管内置电热丝制成，其冷端长度至少保证电热部分浸入酸液；电 热管出线端采用螺栓接头，穿过容器侧壁上的预留孔靠容器外部的螺母固 定在容器侧壁上，安装时容器内要使用密封圈与耐酸垫片，外部使用弹簧 垫圈和垫片予以紧固。
4、 按照权利要求3所述的装置，其特征在于，电热元件热端置于酸 液底部，与容器底部平行；电热管下部安装支架，支架直接放在容器底部。
5、 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，磁性试样架是由工程 塑料耐酸材料内置骨架及永磁铁制成，磁性试样架手柄两端下方设计有梯 形槽，位于容器侧壁上。
6、 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，测温管采用耐酸盲管 内置测温元件制成，采用热电阻做测温元件，测温管通过皮筋悬挂在测温 管架上，测温管架通过挂勾挂在电热容器侧壁上。
专利摘要一种测定钢坯柱状晶的试样制备装置，属于试验设备技术领域。包括电热容器和磁性试样架，其特征在于，电热容器底部安装1套电热管，侧壁内安装1支测温管；磁性试样架由内置的骨架、永磁材料及外部的塑封材料组成；工作状态时，磁性试样架置于电热容器侧壁上，下端靠磁力吸持待制备的试样，浸入容器内的热酸溶液。优点在于，可提供恒温的热酸环境。一般将工作温度设置在75℃～85℃之间，保证试样制备的最佳条件。
文档编号G01K7/22GK201368823SQ200920104849
公开日2009年12月23日 申请日期2009年1月7日 优先权日2009年1月7日
发明者朱俊红 申请人:首钢总公司