帶有saw傳感器的磁力攪拌器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁力攪拌器，其帶有攪拌驅(qū)動裝置、用作攪拌容器的支承面的加熱板以及可置于攪拌容器內(nèi)由攪拌驅(qū)動裝置驅(qū)動且具有磁體的攪拌棒。
【背景技術(shù)】
[0002]這種磁力攪拌器已公知存在諸多形式并且能夠在攪拌期間將攪拌介質(zhì)加熱或者調(diào)節(jié)成不同溫度。特別是在持續(xù)時間較長的攪拌過程中，可能必須監(jiān)控攪拌介質(zhì)的溫度，才能避免過熱或過濃的風(fēng)險。
[0003]例如由專利文件第DE3342249C2號已知一種磁力攪拌器，其出于該目的而配有可浸入攪拌介質(zhì)的單獨棒形溫度計作為溫度傳感器。
[0004]在此，溫度測量的精確性取決于使用者謹(jǐn)慎將溫度傳感器定位于攪拌容器內(nèi)。此夕卜，這種可浸入攪拌容器的溫度傳感器在例如添加攪拌物料或者從攪拌容器中取出樣品的情況下可能會對使用者造成干擾和不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]故本發(fā)明的目的在于，提供一種本文開篇所定義類型的磁力攪拌器，其中可以在不具獨立溫度傳感器的情況下確定攪拌介質(zhì)的溫度。
[0006]通過在權(quán)利要求1中提出的發(fā)明來實現(xiàn)該目的。優(yōu)選實施方案參閱從屬權(quán)利要求。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提出一種磁力攪拌器，其帶有攪拌驅(qū)動裝置、用作攪拌容器的支承面的加熱板以及可置于攪拌容器內(nèi)由攪拌驅(qū)動裝置驅(qū)動或傳動且具有磁體的攪拌棒，其中攪拌棒和/或磁體包括和/或包含至少一個SAW傳感器(表面聲波或聲表面波傳感器)。
[0008]據(jù)此，無需在使用者需要時必須浸入攪拌容器或者固定于攪拌容器邊緣的單獨部件來進(jìn)行溫度測量。換而言之，對于溫度測量所需的部件處于攪拌棒和/或磁體中并且處于磁力攪拌器中，利用該攪拌棒和/或磁體可以處理攪拌介質(zhì)。
[0009]將SAW傳感器應(yīng)用于溫度測量的優(yōu)勢在于，對于傳感器的操作不再需要單獨供電。確切而言，借助SAW傳感器通過感應(yīng)聲波的而實現(xiàn)溫度測量。對此所需的電子信號由磁力攪拌器所產(chǎn)生并且傳遞至SAW傳感器。據(jù)此，通過應(yīng)用SAW傳感器提供無源溫度傳感器，而其能夠?qū)崿F(xiàn)對攪拌介質(zhì)溫度的無線查詢。
[0010]SAW傳感器能夠基于壓電效應(yīng)來實現(xiàn)溫度的確定。對此，借助SAW傳感器處的電子輸入信號而感應(yīng)聲波。聲波在SAW傳感器處產(chǎn)生機(jī)械諧振，其頻率取決于溫度。SAW傳感器產(chǎn)生對應(yīng)于機(jī)械諧振的電子輸出信號。由電子輸出信號，尤其是由其頻率，能夠推導(dǎo)出在SAW傳感器處的溫度。溫度變化導(dǎo)致從SAW傳感器所返回的信號的頻率變化。
[0011]對此，SAW傳感器有利地包括用于將電磁信號轉(zhuǎn)換成聲波和/或機(jī)械波并且/或者從聲波和/或機(jī)械波轉(zhuǎn)換成電磁信號的換能器。換能器優(yōu)選包括叉指式換能器(IDT)，其例如包括壓電基片上的金屬結(jié)構(gòu)。
[0012]在優(yōu)選的實施方案中，SAW傳感器包括一個或多個反射器，用于將聲波和/或機(jī)械波反射和/或校準(zhǔn)至換能器。借助反射器，能夠通過特別有效的方式實現(xiàn)上述諧振效應(yīng)。
[0013]較佳地，通過磁力攪拌器中的溫度查詢裝置來控制在SAW傳感器處感應(yīng)聲波。對此，溫度查詢裝置產(chǎn)生電子信號，該電子信號作為輸入信號而傳遞至SAW傳感器。如上述由SAW傳感器所產(chǎn)生的輸出信號傳遞回溫度查詢裝置并且在此被處理用于確定溫度。據(jù)此，為確定溫度所需的有效部件全部設(shè)置于磁力攪拌器中。
[0014]SAW傳感器隨同攪拌棒而沉埋于攪拌介質(zhì)中，從而其不會令使用者在處理攪拌容器、添加攪拌介質(zhì)或者從攪拌容器中取出樣品的過程中受到妨礙。與此同時，SAW傳感器在攪拌棒上的布置也由此而十分有利，其原因在于攪拌棒在使用狀態(tài)下緊鄰加熱板。據(jù)此，能夠確定引入熱量的位置周圍的攪拌介質(zhì)的溫度，其優(yōu)勢可在于，監(jiān)控攪拌介質(zhì)的加熱并且能夠避免攪拌介質(zhì)在攪拌過程中過熱。
[0015]SAW傳感器可與布置于攪拌棒的第一天線相連接，該天線構(gòu)造成接收電磁信號并發(fā)送由SAW傳感器所產(chǎn)生的電磁射束。
[0016]無線信號傳遞由此特別有利的原因在于，攪拌棒當(dāng)運行期間在其使用狀態(tài)下由于驅(qū)動其的旋轉(zhuǎn)磁場而轉(zhuǎn)動。
[0017]倘若磁力攪拌器包括尤其構(gòu)造為發(fā)送器的第二天線，則從該天線可發(fā)射出用于在SAW傳感器處感應(yīng)出聲波的電磁信號，將十分有利。
[0018]在此，攪拌棒和磁力攪拌器可以構(gòu)造用于經(jīng)由其天線而借助高頻電磁波(優(yōu)選在兆赫或千兆赫范圍內(nèi))來進(jìn)行非接觸式數(shù)據(jù)交換、尤其用于傳遞從SAW傳感器所產(chǎn)生的輸出信號。據(jù)此，能夠由SAW傳感器將從攪拌容器發(fā)出的信號傳遞至磁力攪拌器，借此可連續(xù)確定并監(jiān)控攪拌過程中在攪拌容器內(nèi)部的攪拌介質(zhì)的溫度。
[0019]倘若SAW傳感器和/或第一天線置于攪拌棒外側(cè)和/或磁體外側(cè)，則可更易于信號傳遞。據(jù)此，SAW傳感器可布置成盡可能靠近待測量的攪拌介質(zhì)。將天線置于攪拌棒或磁體的外側(cè)的優(yōu)勢可能還在于，以便簡化SAW傳感器與例如置于磁力攪拌器盒/或其殼體的第二天線之間穩(wěn)定的無線式無線電聯(lián)絡(luò)并且降低吸收電磁信號的可能性。
[0020]倘若沿縱向繞攪拌棒的外側(cè)和/或繞磁體的外側(cè)環(huán)繞和/或纏繞第一天線，則可更穩(wěn)定地實現(xiàn)從SAW傳感器到第二天線的信號傳遞。這樣纏繞的第一天線可具有長度足以產(chǎn)生有益效果的線圈長度，這對于通過SAW傳感器感應(yīng)聲波同樣極具重要意義。
[0021]倘若攪拌棒、磁體、SAW傳感器和第一天線包括尤其是由塑料制成的共同包封套，則攪拌棒能夠采用特別緊湊的構(gòu)造。由于包封套能夠使攪拌棒、SAW傳感器和第一天線格外氣密和/或防水并且由此防止攪拌介質(zhì)受到腐蝕或其他損壞。
[0022]倘若SAW傳感器和第一天線借助包封套而固定于攪拌棒和/或磁體并且/或者由包封套以及由包封套所包封的部分形成攪拌棒，則會十分有利。通過這種方式，能夠免除單獨的固定件和/或組裝步驟。
[0023]為使置于攪拌棒或磁體用于SAW傳感器的第一天線與置于磁力攪拌器的第二天線之間的距離保持盡量短，置于磁力攪拌器的第二天線可布置成毗鄰加熱板。倘若兩天線之間的距離約等于加熱板的半徑，如此盡可能小，尤其對于感應(yīng)電磁波而言，會十分有利。
[0024]在特別有利的實施方案中，本發(fā)明能夠為指示借助SAW傳感器所測得的溫度測量值而設(shè)有布置于磁力攪拌器的指示裝置或者與磁力攪拌器無線(尤其經(jīng)由無線電)連接的單獨指示裝置。據(jù)此，能夠以在視覺上和/或視需要在聽覺上將溫度測量值經(jīng)由指示裝置發(fā)送至磁力攪拌器的使用者。
[0025]特別在與磁力攪拌器無線連接的指示裝置中，其可以配有設(shè)置成接收電磁信號的獨立第三天線。由此還能夠?qū)碜許AW傳感器的信號經(jīng)由其第一天線直接傳遞至指示裝置的第三天線并且在此被處理用于確定溫度測量值。
[0026]還能夠使磁力攪拌器與控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備相連接，經(jīng)由該控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備可基于所測得的溫度測量值來控制和/或調(diào)節(jié)磁力攪拌器的攪拌驅(qū)動裝置和/或加熱板。控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備可以針對溫度預(yù)先給定一值，在該情況下，每當(dāng)攪拌介質(zhì)已具對應(yīng)于該值的溫度，便關(guān)閉加熱板，以免攪拌介質(zhì)過熱。同樣可考慮借助所測得的溫度來監(jiān)控對攪拌介質(zhì)的加熱，例如每當(dāng)測出溫度超出預(yù)定極限值，便借助控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備來提高攪拌驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速?？煽紤]其他的控制和/或調(diào)節(jié)情況。
[0027]在另一實施方案中，本發(fā)明能夠使控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備無線(尤其經(jīng)由無線電)連接至磁力攪拌器和/或SAW傳感器和/或指示裝置并且/或者構(gòu)造用于互通。
[0028]較佳地，磁體可配合于攪拌棒而同樣構(gòu)造成棒形。
【附圖說明】
[0029]下面根據(jù)附圖來詳述本發(fā)明的實施例。在這些示意圖中:
[0030]圖1表示根據(jù)本發(fā)明的磁力攪拌器的立體圖，該磁力攪拌器具有放置于其加熱板上的攪拌容器以及位于攪拌容器內(nèi)部并帶有棒形磁體的攪拌棒，該攪拌棒包括SAW傳感器，其經(jīng)由布置于攪拌棒中的天線而與磁力攪拌器以及單獨的外部指示裝置保持無線數(shù)據(jù)對接；
[0031]圖2表示在圖1中所示帶有置于其中的棒形磁體、天線和SAW傳感器的攪拌棒的縱剖面圖；
[0032]圖3表示設(shè)置于SAW傳感器中的叉指式換能器IDT。
【具體實施方式】
[0033]圖1顯示磁力攪拌器1，該磁力攪拌器具有置于其內(nèi)部的攪拌驅(qū)動裝置2以及置于其使用狀態(tài)下為上側(cè)的加熱板。加熱板3用作攪拌容器4的支承面，該攪拌容器4在其內(nèi)部空間5具有攪拌棒6。
[0034]參照圖2尤其明顯看出，攪拌棒6在其內(nèi)部包括棒形磁體6a，其通過旋轉(zhuǎn)的磁體或者通過攪拌驅(qū)動裝置2的旋轉(zhuǎn)磁場而處于轉(zhuǎn)動中并由此用于位于攪拌容器4的內(nèi)部空間5中的攪拌介質(zhì)的充分混合。磁體6a在該實施例中為棒形并且在其兩端中的一端具有其以N所示的北極并且在相反的一端具有其以S所示的南極。
[0035]在圖中未示的實施方案中，攪拌棒6或者在攪拌棒6內(nèi)部的磁體還可具有圓環(huán)形或者蛋形、橢圓形或多邊形的形狀，尤其是三角、四角、五角或六角環(huán)形。
[0036]為確定攪拌介質(zhì)的溫度，攪拌棒6或者棒形磁體6a包括作為溫度傳感器的SAW傳感器7 (表面聲波或者聲表面波傳感器)?；赟AW的溫度傳感器產(chǎn)生壓電效應(yīng)以供使用。在此，通過SAW傳感器借助電子輸入信號感應(yīng)出聲波或機(jī)械波并隨后再變回電子輸出信號。通過這種方式所產(chǎn)生的波的頻率取決于溫度，從而由輸出信號的頻率可推導(dǎo)出攪拌介質(zhì)的溫度。
[0037]特別通過以下步驟實現(xiàn)對攪拌介質(zhì)溫度的確定: