一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置的制作方法

    专利2022-07-11  91


    本实用新型涉及微弧氧化装置的技术领域,尤其涉及一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置。



    背景技术:

    微弧氧化装置是科研和教学实践中常用的实验装置,但是现有的微弧氧化装置存在以下缺点:1、不锈钢电解槽直接与电源相接,充当阴极,使得阴极体积过大(>100l),电解质浪费严重,不仅加重环境污染,而且为实验后的清洗带来不便。同时,为了便于观察,阴极缺少必要的隔离措施,存在很大的安全隐患。2、冷却系统缺少温度监控装置,导致电解液温度过低或大幅波动,影响微弧放电。原实验设备只能通过电源显示实验电压与电流,而温度、转速、磁场强度、试样空间方位等均无法实时监控,给实验带来不便。3、阳极夹具过于简陋,不能移动和旋转。目前阳极为铜棒,使用简易铸铁十字架固定,实验开始后不能调节阳极及试样在反应容器中的空间位置;同时,由于夹持端无法旋转,在没有磁力搅拌器的情况下,无法搅动电解液,降低了氧离子与阳极的接触几率,影响实验结果。4、缺少磁场的装置,无法验证磁场作用对微弧氧化实验的影响,而这方面研究现阶段还很少。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于解决现有技术存在的以上技术问题,提供一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置,可以在实验中方便有效的调节阳极位置、温度、磁场强度和搅拌速度,并增加带电粒子与试样的接触频率,有效提高实验结果准确性,同时减少原材料的浪费和环境污染,节约实验成本。

    为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案如下:一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置,包括壳体、反应容器、冷却槽、阳极、阴极和磁铁组件,所述壳体为中空的框架结构,所述反应容器、冷却槽和壳体从内向外依次设置,所述壳体顶端设置有电机,所述阳极与电机主轴连接并向下伸入到反应容器内,所述阴极隔绝设置在反应容器内并与电源连接,所述冷却槽外左右两边对称设置有磁铁组件。

    优选地,所述壳体包括底座、支撑架和顶框架,所述底座、支撑架和顶框架从下至上依次连接,所述支撑架包括多个下支撑杆和上支撑杆,所述下支撑杆与底座固定连接,所述下支撑杆为中空结构,所述上支撑杆与顶框架固定连接,所述上支撑杆下端伸入下支撑杆内并与下支撑杆滑动连接。

    优选地,所述顶框架内设置有导轨、横向滑杆、纵向滑杆和滑动座,所述导轨沿顶框架内部环绕设置,所述导轨上设置有多个导向块,所述导向块与导轨滑动连接;所述滑动座设置在顶框架中央,所述电机设置有滑动座上,所述滑动座上设置有多个贯穿的滑道,所述横向滑杆与纵向滑杆分别穿过滑道并与导轨上的导向块连接,所述横向滑杆和纵向滑杆之间交叉间隔设置,所述滑动座可在横向滑杆或纵向滑杆上滑动,所述上支撑杆与下支撑杆上配合设置有多个销孔并依靠销钉定位紧固。

    优选地,所述磁铁组件包括磁铁限位机构、磁铁固定机构和磁铁,所述磁铁限位机构包括底板和多个限位块,所述多个限位块依次间隔设置在底板上,所述限位块为t型结构,所述每两个限位块与底板之间形成倒t型结构的限位槽;所述磁铁固定机构包括固定座与固定槽,所述固定座与限位槽配合设置,所述固定槽设置在固定座的顶端,所述磁铁卡接在固定槽内。

    进一步优选,所述阴极为不锈钢板,所述阴极厚度为0.3mm-0.7mm。

    进一步优选,所述冷却槽顶部设置有环形的密封盖。

    进一步优选,所述反应容器由玻璃材料制成。

    进一步优选,所述冷却槽由透明pc材料制成。

    更进一步优选,所述底座上设置有显示屏,所述反应容器内设置有温度探头,所述温度探头与显示屏连接。

    本实用新型所具有的有益效果:

    一)本实用新型可以在实验中方便有效的调节阳极位置、温度、磁场强度和搅拌速度,并增加带电粒子与试样的接触频率,有效提高实验结果准确性;

    二)本实验新型可以减少原材料的浪费和环境污染,节约实验成本。

    附图说明

    图1为本实用新型主视图;

    图2为图1的正视图;

    图3为图1在支撑架拉伸状态时的侧视图;

    图4为图1的俯视图。

    图中:1-壳体、101-顶框架、102-下支撑杆、103-上支撑杆、104-销孔、105-底座、2-电机、3-滑动座、4-密封圈、5-反应容器、6-磁铁组件、601-限位块、602-固定槽、603-磁铁、604-固定座、605-限位槽、7-显示屏、8-冷却槽、9-阳极、10-导轨、11-导向块、12-横向滑杆、13-纵向滑杆、14-温度探头、15-阴极。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

    一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置,包括壳体1、反应容器5、冷却槽8、阳极9、阴极15和磁铁组件6,壳体1为中空的框架结构,反应容器5、冷却槽8和壳体1从内向外依次设置,壳体1顶端设置有电机2,阳极9与电机2主轴连接并向下伸入到反应容器5内,阴极15隔绝设置在反应容器5内并与电源连接,冷却槽8外左右两边对称设置有磁铁组件6。

    壳体1为中空的框架结构,便于观察和实验操作;将反应容器5完全置于冷却槽8中,可以增大热交换面积,提高冷却效果;阳极9与电机2主轴连接,可以在没有磁力搅拌器的情况下,搅动反应容器5内的电解液,增加带电粒子与试样的接触频率,提高实验准确性;在冷却槽8外左右两边对称设置磁铁603组件6,可以在实验中验证磁场作用对微弧氧化试验的影响,方便实验研究。

    优选地,壳体1包括底座105、支撑架和顶框架101,底座105、支撑架和顶框架101从下至上依次连接,支撑架包括多个下支撑杆102和上支撑杆103,下支撑杆102与底座105固定连接,下支撑杆102为中空结构,上支撑杆103与顶框架101固定连接,上支撑杆103下端伸入下支撑杆102内并与下支撑杆102滑动连接,上支撑杆103与下支撑杆102上配合设置有多个销孔104并依靠销钉定位紧固。

    壳体1的支撑架由上支撑杆103和下支撑杆102活动连接,可以根据需要调节其高度,从而调节阳极9的高度,也方便拆卸。上支撑杆103和下支撑杆102滑动连接的方式有多种,比如在上支撑杆103和下支撑杆102上设置多个销孔104,根据需要调节好其高度,将销钉插入上支撑杆103和下支撑杆102上对应的销孔104,即可固定。

    优选地,顶框架101内设置有导轨10、横向滑杆12、纵向滑杆13和滑动座3,导轨10沿顶框架101内部环绕设置,导轨10上设置有多个导向块11,导向块11与导轨10滑动连接;滑动座3设置在顶框架101中央,电机2设置有滑动座3上,滑动座3上设置有多个贯穿的滑道,横向滑杆12与纵向滑杆13分别穿过滑道并与导轨10上的导向块11连接,横向滑杆12和纵向滑杆13之间交叉间隔设置,滑动座3可在横向滑杆12或纵向滑杆13上滑动。

    横向滑杆12和纵向滑杆13分别穿过滑动座3上的贯穿滑道并与导轨10上的导向块11连接,可以通过拨动导向块11来调整横向滑杆12或者纵向滑杆13的位置,从而调整滑动座3在顶框架101内横向和纵向的位置,方便在实验中调节阳极9在反应容器5内的位置。

    优选地,磁铁组件6包括磁铁限位机构、磁铁固定机构和磁铁603,磁铁限位机构包括底板和多个限位块601,多个限位块601依次间隔设置在底板上,限位块601为t型结构,每两个限位块601与底板之间形成倒t型结构的限位槽605;磁铁固定机构包括固定座604与固定槽602,固定座604与限位槽605配合设置,固定槽602设置在固定座604的顶端,磁铁603卡接在固定槽602内。

    底板上依次间隔设置有多个倒t型限位槽605,因此可以根据实验需要,通过将磁铁603的固定座604插入对应的限位槽605来调节磁场的强度,简化了改变磁场强度的操作,提高实验效率。

    进一步优选,阴极15为不锈钢板,阴极15厚度为0.3mm-0.7mm,可以提高实验的安全性,而且减少原材料的浪费和对环境的污染,节约实验成本。

    进一步优选,冷却槽8顶部设置有环形的密封盖。

    进一步优选,反应容器5由玻璃材料制成,玻璃材料具有良好的导热性,可以提高反应容器5的冷却效果。

    进一步优选,冷却槽8由透明pc材料制成。

    更进一步优选,底座105上设置有显示屏7,反应容器5内设置有温度探头14,温度探头14与显示屏7连接。显示屏7可以直接观察到反应容器5内的温度,方便实验操作。

    本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的,在本实用新型基础上,本领域技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形,均在本实用新型的保护范围内。


    技术特征:

    1.一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置,其特征在于,包括壳体、反应容器、冷却槽、阳极、阴极和磁铁组件,所述壳体为中空的框架结构,所述反应容器、冷却槽和壳体从内向外依次设置,所述壳体顶端设置有电机,所述阳极与电机主轴连接并向下伸入到反应容器内,所述阴极隔绝设置在反应容器内并与电源连接,所述冷却槽外左右两边对称设置有磁铁组件。

    2.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于,所述壳体包括底座、支撑架和顶框架,所述底座、支撑架和顶框架从下至上依次连接,所述支撑架包括多个下支撑杆和上支撑杆,所述下支撑杆与底座固定连接,所述下支撑杆为中空结构,所述上支撑杆与顶框架固定连接,所述上支撑杆下端伸入下支撑杆内并与下支撑杆滑动连接,所述上支撑杆与下支撑杆上配合设置有多个销孔并依靠销钉定位紧固。

    3.根据权利要求2所述的实验装置,其特征在于,所述顶框架内设置有导轨、横向滑杆、纵向滑杆和滑动座,所述导轨沿顶框架内部环绕设置,所述导轨上设置有多个导向块,所述导向块与导轨滑动连接;所述滑动座设置在顶框架中央,所述电机设置有滑动座上,所述滑动座上设置有多个贯穿的滑道,所述横向滑杆与纵向滑杆分别穿过滑道并与导轨上的导向块连接,所述横向滑杆和纵向滑杆之间交叉间隔设置,所述滑动座可在横向滑杆或纵向滑杆上滑动。

    4.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于,所述磁铁组件包括磁铁限位机构、磁铁固定机构和磁铁,所述磁铁限位机构包括底板和多个限位块,所述多个限位块依次间隔设置在底板上,所述限位块为t型结构,所述每两个限位块与底板之间形成倒t型结构的限位槽;所述磁铁固定机构包括固定座与固定槽,所述固定座与限位槽配合设置,所述固定槽设置在固定座的顶端,所述磁铁卡接在固定槽内。

    5.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于,所述阴极为不锈钢板,所述阴极厚度为0.3mm-0.7mm。

    6.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于,所述冷却槽顶部设置有环形的密封盖。

    7.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于,所述反应容器由玻璃材料制成。

    8.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于,所述冷却槽由透明pc材料制成。

    9.根据权利要求2所述的实验装置,其特征在于,所述底座上设置有显示屏,所述反应容器内设置有温度探头,所述温度探头与显示屏连接。

    技术总结
    本实用新型中公开了一种带磁场干预的多参数监控微弧氧化实验装置,包括壳体、反应容器、冷却槽、阳极、阴极和磁铁组件,所述壳体为中空的框架结构,所述反应容器、冷却槽和壳体从内向外依次设置,所述壳体顶端设置有电机,所述阳极与电机主轴连接并向下伸入到反应容器内,所述阴极隔绝设置在反应容器内并与电源连接,所述冷却槽外左右两边对称设置有磁铁组件。本实用新型可以在实验中方便有效的调节阳极位置、温度、磁场强度和搅拌速度,并增加带电粒子与试样的接触频率,有效提高实验结果准确性,同时减少原材料的浪费和环境污染,节约实验成本。

    技术研发人员:张泽磊;翟大军;余正勇
    受保护的技术使用者:四川工程职业技术学院
    技术研发日:2020.03.24
    技术公布日:2021.03.12

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