專利名稱：粘度測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)定以橡膠為代表的高分子材料等粘度的粘度測(cè)定裝置，更詳細(xì)地說，涉及測(cè)定試樣的粘度阻力而求出粘度的粘度測(cè)定裝置。
已知的測(cè)定橡膠等的粘度方法，例如測(cè)門尼粘度，將試樣填充到試樣室內(nèi)并保持在給定的溫度下，測(cè)定在試樣室內(nèi)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的粘度阻力的方法。
在這種粘度測(cè)定裝置中，通常在相互自由隔離的上部模和下部模之間形成試樣室，同時(shí)在該試樣室內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有貫通任一方模具的軸前端上所安裝的旋轉(zhuǎn)體。對(duì)該旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)作用的反力矩，由設(shè)在試樣室外的檢測(cè)器通過軸檢測(cè)。而試樣室內(nèi)的溫度由溫度傳感器檢測(cè)。利用該檢測(cè)輸出，反饋控制在各模具上所設(shè)置的加熱器，試樣室的溫度被控制在設(shè)定溫度。
控制試樣室的溫度采用PID控制等方法，在一定的控制之下來驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá)，使溫度傳感器的溫度檢測(cè)結(jié)果經(jīng)常地與設(shè)定溫度一致。
在利用這樣的粘度測(cè)定裝置測(cè)定試樣粘度時(shí)，在將試樣室的溫度控制在設(shè)定溫度的狀態(tài)下，在其內(nèi)部投入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的試樣。由于該試樣的投入而試樣的溫度下降了，因此，若將該溫度恢復(fù)到設(shè)定溫度并預(yù)熱時(shí)間結(jié)束時(shí)，則使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)并測(cè)定其反力矩，求出設(shè)定溫度下的試樣的粘度阻力。
然而，由于試樣種類不同，由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)到設(shè)定溫度加熱時(shí)升溫速度不同，即使是在相同設(shè)定的溫度下測(cè)定時(shí)，其粘度的阻力也是有差別的。于是，就這樣的原料而言，例如雖然是同種的，但在采用其他測(cè)定裝置想對(duì)過去測(cè)定的結(jié)果與新測(cè)定的結(jié)果對(duì)比時(shí)，若測(cè)定裝置之間試樣的升溫速度不同，所求出的粘度也不同，因此便產(chǎn)生不能單純比較的問題。
此外，就以上這樣的試樣而言，例如還有這樣的情況，即想求出以適應(yīng)實(shí)際成型條件的升溫速度加熱到設(shè)定溫度時(shí)的粘度。但是，使用已有的測(cè)定裝置要在一定的控制之下加熱到給定溫度，因此還存在著不能按目的測(cè)定的問題。
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，該裝置包括由上部模和下部模所形成的試樣室、安裝在貫通任一方模的軸前端上并在所述試樣室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體、檢測(cè)所述試樣室溫度的溫度傳感器以及輸入該溫度傳感器的輸出并將該試樣室的溫度控制在設(shè)定溫度的溫度控制裝置以及檢測(cè)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)體作用的反力矩的力矩檢測(cè)裝置，根據(jù)在所述試樣室內(nèi)填充試樣并控制在給定溫度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)體時(shí)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)體作用的反力矩，求出試樣的粘度阻力，其特征是所述溫度控制裝置在將試樣室的溫度控制在設(shè)定溫度的狀態(tài)下，將其內(nèi)部投入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)試樣時(shí)所產(chǎn)生的試樣室的溫度下降再恢復(fù)到設(shè)定溫度的時(shí)間，是能選擇構(gòu)成的。
本發(fā)明通過下列的升溫方法，即不是像已有的裝置那樣在固有的一定控制之下，而是使用任意所選擇的時(shí)間來將上部模和下部模之間所形成的試樣室的溫度控制從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)升溫至設(shè)定溫度，可測(cè)定在與實(shí)際成型條件相適應(yīng)的升溫速度下將橡膠等試樣的粘度加熱到設(shè)定溫度時(shí)的粘度，而且在與過去已測(cè)定的結(jié)果相同的加熱條件下可測(cè)定并比較粘度。
以下對(duì)附圖及其標(biāo)號(hào)作簡(jiǎn)單的說明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成圖，為表示機(jī)械構(gòu)成的模式剖視圖與表示電構(gòu)成的框圖合并的圖。
圖2為表示本發(fā)明實(shí)施例試樣室3的溫度恢復(fù)過程例的曲線圖，(A)為表示設(shè)定比較短的恢復(fù)時(shí)間例的圖，(B)為表示設(shè)定比較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間例的圖。
在上述附圖中，1-上部模；2-下部模、1a和2a-加熱器、1b和2b-溫度傳感器、3-試樣室、4-旋轉(zhuǎn)體、4a-旋轉(zhuǎn)體軸、6-軸承、7-支承板、8和10-齒輪、9-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、11-測(cè)力傳感器、20-控制部、21-驅(qū)動(dòng)器(馬達(dá)用)、22-測(cè)力放大器、23和27-A/D轉(zhuǎn)換器、24-打印機(jī)、25驅(qū)動(dòng)器(馬達(dá)用)、26-溫度檢測(cè)電路、28-鍵盤。
實(shí)施例以下參照附圖，說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖1為本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)成圖，為表示機(jī)械構(gòu)成的模式剖視圖與表示電構(gòu)成的框圖合并的圖。
在上部模1與下部模2之間形成由圓筒形空間所形成的試樣室3，在該試樣室3內(nèi)的中心部分設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體4。旋轉(zhuǎn)體4被緊固在不透液體地貫穿下部模2的旋轉(zhuǎn)體軸4a的上端，該轉(zhuǎn)子軸4a在其下端的附近，通過軸承6旋轉(zhuǎn)自如地被支承在支承板7上。此外，在旋轉(zhuǎn)體軸4a上緊固有從動(dòng)齒輪8，該從動(dòng)齒輪8與緊固在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的輸出軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪10相咬合，從而通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)使旋轉(zhuǎn)體4旋轉(zhuǎn)。該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9根據(jù)以微處理機(jī)為主體的控制部20發(fā)來的指令信號(hào)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)器21所供給的控制信號(hào)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
支承板7，按如上所述通過軸承6支承旋轉(zhuǎn)體軸4a，同時(shí)其本身旋轉(zhuǎn)自如地支承軸承6旋轉(zhuǎn)。此外，該支承板7的外邊緣部分與測(cè)力傳感器11的力感應(yīng)部分相接合。在這種構(gòu)成中，由于旋轉(zhuǎn)體4的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的反力矩，通過旋轉(zhuǎn)體軸4a沿軸承6旋轉(zhuǎn)使支承板7旋轉(zhuǎn)。于是，由于該支承板7的旋轉(zhuǎn)，測(cè)力傳感器11的力感應(yīng)部分被按壓，因而由該測(cè)力傳感器11的輸出可檢測(cè)對(duì)旋轉(zhuǎn)體4作用的反力矩。測(cè)力傳感器11的輸出，經(jīng)測(cè)力放大器22放大之后，由A-D轉(zhuǎn)換器23變?yōu)閿?shù)字化，在控制部20分別取樣。在控制部20，將各該反力矩的測(cè)定結(jié)果依次收入儲(chǔ)存器，并向打印機(jī)輸出進(jìn)行記錄。
還有，在上述模1及下部模2分別設(shè)置有加熱器1a、2a以及溫度傳感器1b、2b；各加熱器1a、2a通過位于控制部20的控制下的驅(qū)動(dòng)器25所供給的控制信號(hào)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，同時(shí)各溫度傳感器1b、2b的輸出經(jīng)過溫度檢測(cè)電路26通過A/D轉(zhuǎn)換器27成為數(shù)字化后，隨時(shí)收入控制部20?？刂撇?0決定應(yīng)向加熱器1a、2a供應(yīng)的控制信號(hào)，并向驅(qū)動(dòng)器25發(fā)給指令，通過利用各溫度傳感器1b、2b輸出的規(guī)定的PID運(yùn)算，各溫度傳感器1b、2b的輸出值，從而由上部模1及下部模2所包圍的試樣室3的溫度與預(yù)先由鍵盤28所設(shè)定的目標(biāo)溫度(以下稱為設(shè)定溫度)相一致。
通過鍵盤28，在試樣室3內(nèi)還沒有填充試樣的狀態(tài)下，在該試樣室3的溫度已達(dá)到設(shè)定溫度之后，通過向試樣室3填充按規(guī)格等所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)試樣并在試樣室3的溫度下降時(shí)，可設(shè)定為使該溫度再恢復(fù)到設(shè)定溫度所需要的時(shí)間。
即是說，控制部20向加熱器1a、2a的驅(qū)動(dòng)器25給予控制指令時(shí)，即在試樣室3的溫度達(dá)到了設(shè)定溫度的狀態(tài)下，應(yīng)該使由于在試樣室內(nèi)投入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)試樣而產(chǎn)生的試樣室3的溫度下降恢復(fù)，這時(shí)通過控制器25向加熱器1a、2a供給控制信號(hào)，使此時(shí)的試樣室3的溫度與設(shè)定溫度的差作成借助于鍵盤28所設(shè)定的時(shí)間消除的目標(biāo)值，使試樣室3的溫度達(dá)到該目標(biāo)值。
這樣，在圖2(A)將回恢時(shí)間設(shè)定為比較短時(shí)間和在圖2(B)所示將回恢時(shí)間設(shè)定為比較長(zhǎng)時(shí)間的情況下，試樣室3的溫度升溫速度是不同的，因此可實(shí)現(xiàn)對(duì)以與實(shí)際成型條件相適合的升溫速度加熱時(shí)的試樣粘度測(cè)定，或?qū)σ赃^去儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)相同速度升溫時(shí)的粘度并供比較的使用方法。
此外，在將試樣填充到試樣室3內(nèi)并使其溫度達(dá)到設(shè)定溫度之后，與已有的這種測(cè)定裝置一樣，在將試樣室3內(nèi)的溫度維持在設(shè)定溫度的狀態(tài)下以規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)使旋轉(zhuǎn)體4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)對(duì)旋轉(zhuǎn)體4作用的反力矩，求出試樣的粘度。
這里，作為在投入試樣后將試樣室3的溫度恢復(fù)到設(shè)定溫度所需時(shí)間的設(shè)定方法，除了由鍵盤28設(shè)定任意時(shí)間的方法外，也可采用從預(yù)先分階段定的多數(shù)時(shí)間中進(jìn)行選擇的方法。
此外，通過設(shè)定的時(shí)間將試樣室3的溫度恢復(fù)到設(shè)定時(shí)加熱器1a、2a的控制方法，除了如上所述的作成目標(biāo)值并達(dá)到該值的方法外，還可采用變更PID控制的各常數(shù)，尤其，P(比例)運(yùn)算的常數(shù)等的簡(jiǎn)易方法。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)如下所述的粘度測(cè)定的使用方法，即由于可任意地設(shè)定將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)試樣投入維持在設(shè)定溫度的試樣室內(nèi)而引起的溫度下降再度恢復(fù)到設(shè)定溫度所需的時(shí)間，所以可使用以與試樣實(shí)際成型條件相適應(yīng)的升溫速度加熱試樣并測(cè)定其粘度，或者與過去儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)相比較并以與過去測(cè)定條件相適應(yīng)的升溫速度加熱試樣并測(cè)定其粘度等的使用方法，而且與已有的這種粘度測(cè)定裝置相比較，可大幅度地?cái)U(kuò)大了其用途。
權(quán)利要求
1．一種粘度測(cè)定裝置，包括由上部模和下部模所形成的試樣室、安裝在貫穿任一方模的軸前端上并在所述試樣室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體、檢測(cè)所述試樣室溫度的溫度傳感器以及輸入該溫度傳感器的輸出并將該試樣室的溫度控制在設(shè)定溫度的溫度控制裝置以及檢測(cè)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)體作用的反力矩的力矩檢測(cè)裝置，根據(jù)在所述試樣室內(nèi)填充試樣并控制在給定溫度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)體時(shí)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)體作用的反力矩，求出試樣的粘度阻力，其特征是所述溫度控制裝置在將試樣室的溫度控制在設(shè)定溫度的狀態(tài)下，將其內(nèi)部投入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)試樣時(shí)所產(chǎn)生的試樣室的溫度下降再恢復(fù)到設(shè)定溫度的時(shí)間，是能選擇構(gòu)成的。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘度測(cè)定裝置，其特征是，所述測(cè)定裝置使用任意選擇的時(shí)間來將上部膜和下部膜之間所形成的試樣室溫度控制從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)升溫至設(shè)定溫度，能測(cè)定在與實(shí)際成型條件相適應(yīng)的升溫速度下將試樣粘度加熱到給定溫度時(shí)的粘度，能進(jìn)行測(cè)定并比較粘度。
全文摘要
一種粘度測(cè)定裝置,可使用測(cè)定以與橡膠等試樣實(shí)際成型條件相適應(yīng)的升溫速度加熱試樣時(shí)的粘度,或與過去的測(cè)定結(jié)果相比較并以與過去的測(cè)定條件相適應(yīng)的升溫速度加熱試樣時(shí)的粘度等的方法。該裝置的構(gòu)成為:在將上部模和下部模之間所形成的試樣室的溫度保持在給定溫度狀態(tài)下,通過可選擇將因試樣投入其內(nèi)部而使試樣室的溫度下降再恢復(fù)到原設(shè)定溫度,可自由設(shè)定試樣升溫速度而進(jìn)行粘度測(cè)定。
文檔編號(hào)G01N11/14GK1310337SQ0110231
公開日2001年8月29日 申請(qǐng)日期2001年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月22日
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