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[交流] 浸泡实验要水浴液氮来回切换?手动操作怎么不漏不洒

—自动浸泡实验装置系统集成项目
做材料性能测试的课题组,有一种实验看着简单但操作特别烦:把样品分别放进水浴箱和液氮箱里定时浸泡,测材料在冷热交替条件下的性能变化。
手动操作的话,每次拿料筒放进水浴箱、再转到液氮箱、再拿出来,反复操作。液氮温度零下196度,溅出来冻伤皮肤;水浴箱温度高,操作不慎也容易烫。而且手动浸泡计时精度差,每次操作时间不一致,实验数据可比性就打了折扣。
今年中科院理化研究所的林老师找过来,他们课题组做极端条件下材料性能研究,需要一套自动装置,让料筒在水浴箱和液氮箱之间自动完成定时浸泡。听起来功能不复杂,但实现起来有几个细节必须到位。
理化研究所给的工况参数:液氮箱外壳500乘400乘360mm,内槽300乘240乘150mm;水浴箱640乘330乘230mm;料筒总高460mm,容器直径80mm。三个料筒并排操作,水平位移450mm,垂直浸没行程110mm。这些参数直接决定了模组的行程设计和夹具尺寸。
我们设计的方案核心是一个龙门架加载重模组加步进电机的组合。步进电机带动滑块在水平和垂直两个方向移动,料筒通过夹具固定在滑块上,完成从水浴箱到液氮箱的自动切换和定时浸泡。
夹具部分花了不少心思。每只料筒用三个卡扣夹紧,夹紧力大于7kg,CNC加工铝合金6061材质,精度和可靠性都比手工夹持好得多。三个料筒并排操作,夹具间距和行程要精确匹配两个箱体的位置。
模组行程方面,水平方向实际行程500mm满足450mm需求,垂直浸没液氮箱行程300mm、水浴箱行程200mm,都有余量。这样料筒完全浸没在箱体内,不会半入半出影响实验效果。
电控部分用步进电机驱动,定位精度足够,运动速度可调,满足不同浸泡时间的要求。
交付那天,林老师站在装置旁边看三个料筒自动从水浴箱移到液氮箱、浸没、计时、取出、再切换,整个过程一遍走完不用人碰。他说:"以前做这个实验最怕液氮溅出来,现在人站在旁边看就行。"
做自动浸泡装置,核心不是让机器代替手,而是让每个料筒的浸泡时间、浸没深度、切换节奏都精确可控,实验数据才有可比性。
让想法变成现实。科邦实验室做非标系统集成。
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联系方式:13321172814 ,010-53351357
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