水冷电极及高温熔体粘度测量仪的制作方法

本发明涉及粘度测量仪，特别是涉及一种水冷电极及高温熔体粘度测量仪。

背景技术：

1、高温熔体在进行高温状态下的物理性质测量时大多会采用电阻加热的方式进行加热，电极通常由作为导体连接电源的铜电极以及发热体组成，其中，由于铜电极无法承受高温，因此通常会在铜电极内通入冷却水进行水冷降温，以避免铜电极温度过高；

2、但是，由于铜电极与发热体大多采用螺纹连接，螺纹连接位置的铜电极直接与发热体接触，因此即使铜电极内具有水冷降温辅助，在两者连接的铜电极冷却效果仍不理想，而铜电极在温度快速变化下的热胀冷缩会导致两者的连接松动，使得设备存在一定安全隐患。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前加热电极的铜电极与发热体的连接位置容易因热胀冷缩导致松动的问题，提供一种结构更加稳定、连接更加牢靠的水冷电极及高温熔体测量仪。

2、本申请首先提供一种水冷电极，包括加热棒、铜电极以及水冷接头；

3、所述加热棒与所述铜电极其中一者的端部设置有螺纹头，另一者的端部开设有对应的螺纹槽，所述加热棒与所述铜电极螺纹连接，所述铜电极的另一端与所述水冷接头固定；

4、所述铜电极内开设有水冷腔，所述螺纹头内开设有与所述水冷腔连通的中空腔，所述水冷接头开设有进水口以及出水口，所述进水口以及所述出水口均与所述水冷腔连通。

5、在其中一个实施例中，所述铜电极的端部设置有所述螺纹头。

6、可以理解的，如此设置，一方面水冷腔以及中空腔均位于铜电极内部，冷却液不会发生泄漏，另一方面，冷却液进入中空腔后，直接与铜电极的螺纹连接位置（即螺纹头）进行热交换，对铜电极连接位置的散热效果更好。

7、在其中一个实施例中，所述水冷电极还包括水冷套管，所述水冷套管与所述水冷接头固定，且所述水冷套管的一端与所述进水口或所述出水口中的一者连通，另一端贯穿所述水冷腔至所述中空腔内。

8、可以理解的，设置水冷套管能够形成水路结构，引导冷却液流向的作用，从而实现对铜电极的充分冷却，而将水冷套管的端部伸入至中空腔内部，能够将冷却液引导至中空腔内部，实现对螺纹头的直接降温。

9、在其中一个实施例中，进水口与水冷套管连通。

10、可以理解的，通过进水口流入铜电极内冷却液，会在水冷套管的引导下直接流至中空腔内对螺纹头进行降温，由于冷却液是经由水冷套管内部直接流至中空腔内的，过程中冷却液优先与螺纹头接触并发生热交换，因此冷量损耗较小，对螺纹头的降温效果较好。

11、在其中一个实施例中，所述水冷套管与所述水冷腔内壁之间还设置有沿所述水冷套管长度方向延伸的螺旋挡板。

12、可以理解的，螺旋挡板一方面能够保证冷却液与水冷腔外壁充分、均匀接触，从而避免出现死水区以及局部高温的情况，另一方面还增加了冷却液在水冷腔内部的流动行程，使得冷却液与铜电极外壁的热交换更加充分，散热降温效果更好。

13、在其中一个实施例中，所述螺旋挡板固定于所述水冷套管的外周面。

14、可以理解的，如此设置便于加工制造，能够减少设备的生产加工成本。

15、本申请第二方面提供一种高温熔体粘度测量仪，包括炉壳、发热体以及上述的水冷电极，所述炉壳内部开设有加热腔，所述水冷电极固定于所述炉壳，所述水冷接头位于所述炉壳外侧，所述加热棒的一端位于所述加热腔内，所述发热体位于所述加热腔内且与所述加热棒固定。

16、在其中一个实施例中，所述高温熔体粘度测量仪还包括绝缘组件，所述绝缘组件设置于所述炉壳与所述水冷电极之间。

17、在其中一个实施例中，所述绝缘组件包括绝缘管以及绝缘板，两者呈环形套设于所述水冷电极外侧，所述绝缘管沿所述水冷电极的长度方向分别与所述炉壳以及所述铜电极的法兰凸起相抵，所述绝缘管沿所述水冷电极的长度方向向内延伸至所述加热腔内，向外延伸至与所述绝缘板相抵。

18、可以理解的，通过绝缘管以及绝缘板能够将加热棒与外界空气完全阻隔，从而防止石墨氧化。

19、在其中一个实施例中，所述加热棒以及所述发热体的材质为石墨，所述绝缘管的材质为氮化硼，所述绝缘板的材质为聚四氟。

20、在其中一个实施例中，所述绝缘板与所述铜电极的法兰凸起，以及所述绝缘板与所述炉壳的法兰凸起之间均设置有密封圈。

21、上述水冷电极，通过在螺纹头内开设与水冷腔连通的中空腔，以使得经由水冷接头通入的冷却水能够通过水冷腔到达中空腔内，并对螺纹头进行直接高效的水冷降温，从而降低了铜电极与加热棒螺纹连接位置的温度，将铜电极的温度变化尽可能保持在合理范围内，避免了因通电前后铜电极的热胀冷缩量过大从而导致螺纹连接松动的情况发生。

技术特征：

1.一种水冷电极，其特征在于，包括加热棒（10）、铜电极（20）以及水冷接头（30）；

2.根据权利要求1所述的水冷电极，其特征在于，所述铜电极（20）的端部设置有所述螺纹头（21）。

3.根据权利要求1所述的水冷电极，其特征在于，所述水冷电极还包括水冷套管（40），所述水冷套管（40）与所述水冷接头（30）固定，且所述水冷套管（40）的一端与所述进水口（31）或所述出水口（32）中的一者连通，另一端贯穿所述水冷腔（22）至所述中空腔（211）内。

4.根据权利要求3所述的水冷电极，其特征在于，所述水冷套管（40）与所述水冷腔（22）内壁之间还设置有沿所述水冷套管（40）长度方向延伸的螺旋挡板（41）。

5.根据权利要求4所述的水冷电极，其特征在于，所述螺旋挡板（41）固定于所述水冷套管（40）的外周面。

6.一种高温熔体粘度测量仪，其特征在于，包括炉壳（100）、发热体（200）以及如权利要求1至权利要求5中任意一项所述的水冷电极，所述炉壳（100）内部开设有加热腔（110），所述水冷电极固定于所述炉壳（100），所述水冷接头（30）位于所述炉壳（100）外侧，所述加热棒（10）的一端位于所述加热腔（110）内，所述发热体（200）位于所述加热腔（110）内且与所述加热棒（10）固定。

7.根据权利要求6所述的高温熔体粘度测量仪，其特征在于，所述高温熔体粘度测量仪还包括绝缘组件（300），所述绝缘组件（300）设置于所述炉壳（100）与所述水冷电极之间。

8.根据权利要求7所述的高温熔体粘度测量仪，其特征在于，所述绝缘组件（300）包括绝缘管（310）以及绝缘板（320），两者呈环形套设于所述水冷电极外侧，所述绝缘管（310）沿所述水冷电极的长度方向分别与所述炉壳（100）以及所述铜电极（20）的法兰凸起相抵，所述绝缘管（310）沿所述水冷电极的长度方向向内延伸至所述加热腔（110）内，向外延伸至与所述绝缘板（320）相抵。

9.根据权利要求8所述的高温熔体粘度测量仪，其特征在于，所述加热棒（10）以及所述发热体（200）的材质为石墨，所述绝缘管（310）的材质为氮化硼，所述绝缘板（320）的材质为聚四氟。

10.根据权利要求8所述的高温熔体粘度测量仪，其特征在于，所述绝缘板（320）与所述铜电极（20）的法兰凸起，以及所述绝缘板（320）与所述炉壳（100）的法兰凸起之间均设置有密封圈（400）。

技术总结本发明涉及一种水冷电极及高温熔体粘度测量仪。该水冷电极包括加热棒、铜电极以及水冷接头；加热棒与铜电极其中一者的端部设置有螺纹头，另一者的端部开设有对应的螺纹槽，加热棒与铜电极螺纹连接，铜电极的另一端与水冷接头固定；铜电极内开设有水冷腔，螺纹头内开设有与水冷腔连通的中空腔，水冷接头开设有进水口以及出水口，进水口以及出水口均与水冷腔连通；经由水冷接头通入的冷却水能够通过水冷腔到达中空腔内，并对螺纹头进行直接高效的水冷降温，从而降低了铜电极与加热棒螺纹连接位置的温度，将铜电极的温度变化尽可能保持在合理范围内，避免了因通电前后铜电极的热胀冷缩量过大从而导致螺纹连接松动的情况发生。技术研发人员：安学会,张鹏受保护的技术使用者：上海煜志科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26