專利名稱：溶脹性能測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于用機(jī)械應(yīng)力測(cè)試固體材料強(qiáng)度特性的裝置。
高分子材料溶脹性能的測(cè)試最初是采用間斷稱重溶脹樣品，或在一刻度管中讀取總體積增加的方法，這類方法操作繁瑣、誤差大，更不能隨時(shí)記錄下加入溶劑瞬間的溶脹行為，不能用來檢測(cè)高分子材料溶脹應(yīng)力的大小。文獻(xiàn)［1］介紹了一種用來測(cè)定樣品在溶脹狀態(tài)隨拉伸產(chǎn)生的雙折射的變化的裝置，是光彈實(shí)驗(yàn)裝置中的組件之一。K.L.Wun在上述裝置中加用測(cè)高儀測(cè)樣品尺寸變化來測(cè)溶脹狀態(tài)樣品平衡壓縮模量(2)，但這也只是一個(gè)整套實(shí)驗(yàn)裝置中的組件之一。上海非金屬試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)一種用于測(cè)定橡膠試樣壓縮變形應(yīng)力變化的SC－40型壓縮應(yīng)力松弛儀。上述已有的裝置都只能用來測(cè)定一種單一性能的數(shù)據(jù)，不能控溫，因而不能研究性能對(duì)溫度的依賴性。SC－40型壓縮應(yīng)力松弛儀不是在嚴(yán)格保證恒定形變的條件下進(jìn)行測(cè)量，設(shè)計(jì)原理不妥。另外，也尚未見到有關(guān)用類似的裝置來進(jìn)行高分子材料的溶脹動(dòng)力學(xué)及溶脹樣應(yīng)力松弛行為測(cè)量的報(bào)道。
本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能的、能控制溫度的，并可以后接連續(xù)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的，單獨(dú)用來測(cè)試各種高分子材料溶脹性能的裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本溶脹性能測(cè)定儀主要包知拉壓應(yīng)力傳感器(測(cè)量范圍在1～2千克)、百分表、壓縮桿和壓縮桿頭、配有恒溫夾套的壓縮樣品槽、磁力座、工作臺(tái)、調(diào)節(jié)細(xì)螺紋絲杠及指示燈8個(gè)部分。其操作原理如下將被測(cè)樣品置于凹形樣品槽［16］的 部中，并接通傳感器［11］的電源，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)細(xì)螺紋絲桿［1］使傳感器［11］下移，同時(shí)接在百分表下部的壓縮桿［7］和壓縮桿頭［8］下壓，當(dāng)［8］與 槽中的被測(cè)樣品相接觸時(shí)指示燈［15］線路接通而點(diǎn)亮，當(dāng)再繼續(xù)下壓，被測(cè)樣品的壓縮力由［11］輸出至與本測(cè)定儀相連接的獨(dú)立的記錄系統(tǒng)，記下應(yīng)力值，與此同時(shí)在百分表［6］上同步讀取到應(yīng)變值。在指示燈［15］亮?xí)r，注入溶脹劑，不斷跟蹤記錄溶脹應(yīng)力的變化，也可以保持一個(gè)恒定的應(yīng)變值，記錄下應(yīng)力隨時(shí)間的松弛過程。
［16］由透明材料構(gòu)成，便于觀察，凹形特別有利于樣品的放置和壓縮，上面有帶供液體或氣體分別進(jìn)出用的兩個(gè)小孔的蓋。［16］外配置有一恒溫夾套［17］，以循環(huán)水控溫。工作臺(tái)［10］是可調(diào)高度的(通過螺桿)，當(dāng)樣品測(cè)試完畢后，可快速降低工作臺(tái)高度，取下樣品槽。用調(diào)節(jié)細(xì)螺紋絲杠［1］來控制［11］的升降非常細(xì)調(diào)和平穩(wěn)。［6］通過百分表滑動(dòng)桿外殼［5］和磁力百分表支架［18］與磁力座［19］相連接，可以保證在測(cè)試過程中［6］紋絲不動(dòng)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是功能多既可測(cè)定樣品的平衡溶脹模量，又可隨時(shí)跟蹤記錄干樣的溶脹動(dòng)力學(xué)過程，還能不斷跟蹤干或溶脹樣的應(yīng)力松弛過程；應(yīng)用范圍廣被測(cè)樣品可以是干樣，也可以是溶脹樣，允許被測(cè)樣品的剛性在一個(gè)較大的范圍之內(nèi)變動(dòng)，測(cè)試性能好靈敏度和精確度高，準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)重復(fù)性好(詳見附表1及附圖5)
附表1 調(diào)試數(shù)據(jù)表(A面標(biāo)準(zhǔn)工作曲線測(cè)定數(shù)據(jù)表)F外(g):0 -50.0 -100.0 -205.0 -255.0 -305.0 -355.0V(mv):-1.08 -1.51 -1.91 -2.80 -3.22 -3.63 -4.05回歸:F外=119.6V(mv)+129.5(g) r=0.999986F外(g):0 -50.0 -100.0 -205.0 -255.0 -305.0 -355.0V(mv):-1.12 -1.51 -1.91 -2.82 -3.23 -3.63 -4.05回歸:F外=120.4V(mv)+132.8(g) r=0.999917F外(g):0 -50.0 -100.0 -205.0 -255.0 -305.0V(mv):-1.10 -1.51 -1.93 -2.80 -3.23 -3.65回歸:F外=119.6V(mv)+130.9(g) r=0.999985標(biāo)準(zhǔn)工作曲線F外＝120.0V(mv)+131.0(g)表中F外為施加的已知外力，V為輸出信號(hào)，r為線性回歸系數(shù)。測(cè)試中假設(shè)向下的力為負(fù)，此時(shí)輸出信號(hào)也為負(fù)，反之亦然。外力是通過在傳感器懸臂梁［12］上懸掛不同重量的砝碼獲得。
附圖的圖面說明如下附

圖1.總裝置主視圖附圖2.總裝置側(cè)視圖附圖3.總裝置俯視圖附圖4.不同溫度下的溶脹動(dòng)力學(xué)曲線附圖5.應(yīng)力松弛曲線零部件編號(hào)如下［1］調(diào)節(jié)細(xì)螺紋絲杠，［2］滑動(dòng)導(dǎo)軌固定梁［3］滑動(dòng)導(dǎo)軌［4］滑動(dòng)梁［5］百分表滑動(dòng)桿外殼［6］百分表［7］壓縮桿［8］壓縮桿頭［9］被測(cè)樣品［10］工作臺(tái)［11］拉壓應(yīng)力傳感器［12］傳感器懸臂梁［13］傳感器電源及輸出接口［14］傳力連接桿［15］指示燈［16］壓縮樣品槽［17］恒溫夾套［18］磁力百分表支架［19］磁力座［20］支架底板
權(quán)利要求1.一種溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于該裝置包括拉壓應(yīng)力傳感器[11]、百分表[6]、壓縮桿[7]和壓縮桿頭[8]、配有恒溫夾套[17]的壓縮樣品槽[16]、磁力座[19]、工作臺(tái)[10]、調(diào)節(jié)細(xì)螺紋絲杠[1]及指示燈[15]，[7]和[8]直接連接在[6]的下部。
2.按照權(quán)利要求1所說的溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于拉壓應(yīng)力傳感器［11］的測(cè)量范圍選擇在1－2千克。
3.按照權(quán)利要求1所說的溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于壓縮樣品槽［16］是由透明材料制成的，上方有帶供液體或氣體分別進(jìn)出用的兩個(gè)小孔的蓋。
4.按照權(quán)利要求1所說的溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于當(dāng)壓縮桿頭［8］與被測(cè)樣品相接觸時(shí)指示燈［15］的線路接通，指示燈被點(diǎn)亮。
5.按照權(quán)利要求1所說的溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于百分表［6］通過百分表滑動(dòng)桿外殼［5］和磁力百分表支架［18］與磁力座［19］相連接。
6.按照權(quán)利要求1所說的溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于恒溫夾套［17］是用循環(huán)水控溫。
7.按照權(quán)利要求1所說的溶脹性能測(cè)定儀，其特征在于工作臺(tái)［10］的高度可通過螺桿調(diào)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)械應(yīng)力測(cè)試固體材料強(qiáng)度特性的裝置，主要包括拉壓應(yīng)力傳感器、百分表、配有恒溫夾套的形壓縮樣品槽、工作臺(tái)和磁力座等幾個(gè)部件。該裝置可以用來精確地測(cè)定高分子材料樣品的平衡溶脹模量，不斷跟蹤記錄樣品的溶脹動(dòng)力學(xué)過程和應(yīng)力松弛過程，測(cè)試范圍較寬，準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)重復(fù)性好。
文檔編號(hào)G01N3/08GK2124471SQ9123299
公開日1992年12月9日 申請(qǐng)日期1991年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月27日
發(fā)明者左榘, 喬鳳軍 申請(qǐng)人:南開大學(xué)