專利名稱：一種便攜式水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮試驗(yàn)機(jī)，具體地說(shuō)，涉及一種水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
常用的材料試驗(yàn)機(jī)主要用于檢測(cè)塑料、橡膠和金屬等材料的拉伸、壓縮和彎曲等 力學(xué)性能。一般儀器的體積和重量都較大，難以搬動(dòng)和攜帶，價(jià)格從國(guó)產(chǎn)的幾萬(wàn)元到進(jìn)口的 幾十萬(wàn)元不等，同時(shí)測(cè)試樣品需求量大。目前國(guó)內(nèi)不僅還沒(méi)有便攜式壓縮試驗(yàn)機(jī)，同時(shí)國(guó) 產(chǎn)設(shè)備中也極少帶有對(duì)樣品恒溫和水浴的裝置，而恒溫和水浴對(duì)水凝膠力學(xué)性能的研究來(lái) 說(shuō)，是不可缺少的。對(duì)于水凝膠小樣品的壓縮測(cè)試，中大型設(shè)備均難于測(cè)試。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、能用于測(cè) 試水凝膠樣品的彈性體壓縮試驗(yàn)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，包括支架；設(shè)于支架上的活動(dòng)夾；活動(dòng)夾固定 連接刻度尺；刻度尺垂直放置，其下端連接有壓頭，上端通過(guò)連接桿連接砝碼托盤(pán)；支架的 底座上設(shè)置具有恒溫功能的工作槽，工作槽內(nèi)設(shè)有用于放置樣品的底盤(pán)。在上述水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置中，所述具有恒溫功能的工作槽為水浴槽，水 浴槽的壁為中空結(jié)構(gòu)，壁上設(shè)有進(jìn)水口和出水口。在上述水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置中，所述底盤(pán)上設(shè)有環(huán)形孔。在上述水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置中，所述刻度尺為微米刻度尺。在上述水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置中，所述連接桿外表面套有彈簧。本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置是基于楊氏彈性模量的原理，根據(jù)胡克定律，在物體的彈 性限度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，比值被稱為材料的楊氏模量，它是表征材料性質(zhì)的一個(gè)物理 量，僅取決于材料本身的物理性質(zhì)。楊氏模量的大小標(biāo)志了材料的剛性，楊氏模量越大，越 不容易發(fā)生形變。其中應(yīng)力(σ )為單位面積上所受到的力(F/S)；應(yīng)變(ε )是指在外力作 用下的相對(duì)形變(相對(duì)伸長(zhǎng)DL/L)它反映了物體形變的大小。胡克定律在物體的彈性限 度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，其比例系數(shù)稱為楊氏模量(記為Y)。用公式表達(dá)為Y= (F-L)/ (s · al)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型是基于楊氏彈性模量的原理，依據(jù)胡克定律而專門(mén)針對(duì)水凝膠材料而 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款易攜帶，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的壓縮力學(xué)性能測(cè)試的測(cè)試裝置。該裝置體積小、重量 輕，體積40cm*18cm*15cm，重量在5kg以內(nèi)，便于攜帶。同時(shí)生產(chǎn)成本低，并可在5_99度的 范圍內(nèi)控溫測(cè)試等優(yōu)勢(shì)。利用這個(gè)裝置對(duì)水凝膠進(jìn)行壓縮形變，不僅可以得到楊氏模量，而 且與其它簡(jiǎn)單測(cè)試相配合，經(jīng)計(jì)算可以獲得大量重要的水凝膠的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，諸如有效交聯(lián) 密度、聚合物與水的相互作用參數(shù)等。
圖1為便攜式水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，包括支架1 ；設(shè)于支架1上的活動(dòng) 夾2 ；活動(dòng)夾2固定連接微米刻度尺3 ；微米刻度尺3下端連接有壓頭7，上端通過(guò)連接桿5 連接砝碼托盤(pán)4，連接桿5外表面套有彈簧6 ；支架1的底座上設(shè)有浴槽8，浴槽8的壁為中 空結(jié)構(gòu)，壁上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，浴槽8內(nèi)設(shè)有用于放置樣品的底盤(pán)9。底盤(pán)9上設(shè)有環(huán) 形孔10。工作時(shí)，將柱形的凝膠樣品11放于浴槽8的底盤(pán)9上，通過(guò)外部連接恒溫循環(huán)水 泵往浴槽8的中空壁中通入水或溶劑，保持恒溫。測(cè)試時(shí)，只需調(diào)節(jié)活動(dòng)夾2使聚四氟乙烯 壓頭7剛好接觸到樣品11的上表面，此時(shí)輕輕振動(dòng)裝置周邊的環(huán)境(比如用拳頭敲擊裝置 所在的臺(tái)面)，微米刻度表3 (精確度為0. Olmm)的讀數(shù)保持在零讀數(shù)時(shí)，可以進(jìn)入測(cè)試程 序。之后根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇需要加載的砝碼，并置于裝置的砝碼托盤(pán)4上，樣品11在變化 的砝碼的壓力下發(fā)生形變，讀取微米刻度表3的對(duì)應(yīng)讀數(shù)，可以計(jì)算得樣品的應(yīng)變。再根據(jù) 砝碼的重力和應(yīng)變值計(jì)算模量和其他力學(xué)參數(shù)。
權(quán)利要求一種水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于包括支架；設(shè)于支架上的活動(dòng)夾；活動(dòng)夾固定連接刻度尺；刻度尺垂直放置，其下端連接有壓頭，上端通過(guò)連接桿連接砝碼托盤(pán)；支架的底座上設(shè)置具有恒溫功能的工作槽，工作槽內(nèi)設(shè)有用于放置樣品的底盤(pán)。
2.如權(quán)利要求1所述的水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于所述具有恒溫功能的 工作槽為水浴槽，水浴槽的壁為中空結(jié)構(gòu)，壁上設(shè)有進(jìn)水口和出水口。
3.如權(quán)利要求1所述的水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于所述底盤(pán)上設(shè)有環(huán)形孔。
4.如權(quán)利要求1所述的水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于所述刻度尺為微米刻 度尺。
5.如權(quán)利要求1所述的水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，其特征在于所述連接桿外表面套有彈簧。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式水凝膠彈性體壓縮試驗(yàn)裝置，包括支架；設(shè)于支架上的活動(dòng)夾；活動(dòng)夾固定連接刻度尺；刻度尺下端連接有壓頭，上端通過(guò)連接桿連接砝碼托盤(pán)；支架的底座上設(shè)有浴槽，浴槽的壁為中空，壁上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，浴槽內(nèi)設(shè)有用于放置樣品的底盤(pán)。本實(shí)用新型是基于楊氏彈性模量的原理，專門(mén)針對(duì)水凝膠材料而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的測(cè)試裝置。該裝置體積小、重量輕，體積40cm*18cm*15cm，重量在5kg以內(nèi)，便于攜帶。同時(shí)生產(chǎn)成本低，并可在5-99度的范圍內(nèi)控溫測(cè)試等優(yōu)勢(shì)。利用這個(gè)裝置對(duì)水凝膠進(jìn)行壓縮形變，可以得到楊氏模量，與其它簡(jiǎn)單測(cè)試相配合，經(jīng)計(jì)算可以獲得大量重要的水凝膠的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
文檔編號(hào)G01N3/14GK201716240SQ20102029239
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者盧建波, 呂紅玲, 張奕, 張淵明, 施云峰, 薛巍, 黃躍新 申請(qǐng)人:薛巍