[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)流變儀的平行板夾具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711032299.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107907447A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖華勇;陶國(guó)良;劉春林;王浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N11/14
• 分類號(hào): G01N11/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流變學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種旋轉(zhuǎn)流變儀的平行板夾具。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀的平行板夾具通常分為上板和下板，兩板之間物料所受的剪切速率＝Rω/H，其中R為旋轉(zhuǎn)板的半徑，H為兩板之間的間距，ω為旋轉(zhuǎn)板的角速度。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)流變儀的上板和下板是分離的，這樣當(dāng)兩板間距較大時(shí)，如H＝1mm，平行度誤差δ＝10μm＝0.01mm，δ相對(duì)于H較小，δ＝0.01H，這種誤差可以忽略不計(jì)，對(duì)于測(cè)試影響很小。如果想得到較大的剪切速率，需要設(shè)H值很小，如H＝0.1mm，但是由于兩板間的平行度誤差較大，δ＝10μm＝0.01mm，則δ＝0.1H，這樣大的平行度誤差會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果。這樣就限制了剪切速率的提高，即傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)流變儀只能測(cè)試低剪切速率下的流變參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)流變儀的平行板夾具，其通過(guò)減小上下板之間的平行度誤差，以提高測(cè)試剪切速率，擴(kuò)大測(cè)試范圍，優(yōu)化測(cè)試結(jié)果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)流變儀的平行板夾具，具有相互平行的上平板和下平板，所述的下平板中心固定有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上穿過(guò)固定的上平板中心，所述轉(zhuǎn)軸與上平板間隙配合，所述的轉(zhuǎn)軸上具有可部分抵消測(cè)試法向應(yīng)力差所造成爬桿效應(yīng)的淺螺紋，流變儀的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)下平板旋轉(zhuǎn)。

所述的下平板半徑可與上平板相等，也可以大于上平板半徑。

為提高測(cè)試效果，所述的轉(zhuǎn)軸上具有可部分抵消測(cè)試法向應(yīng)力差所造成爬桿效應(yīng)的淺螺紋。

所述的上平板和下平板的材質(zhì)可選用不銹鋼、鈦合金、硬鋁或銅。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由于上平板與下平板同軸，兩板之間同軸度較高，相對(duì)于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀，本發(fā)明的上、下平板之間平行度容易得到保證，平行度精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀，同時(shí)轉(zhuǎn)軸上具有淺螺紋可以部分抵消測(cè)試時(shí)的法向應(yīng)力差造成的爬桿效應(yīng)，從而更好地提高了測(cè)試剪切速率，擴(kuò)大了測(cè)試范圍，優(yōu)化了測(cè)試結(jié)果。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.上平板2.下平板3.轉(zhuǎn)軸4.淺螺紋

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示的一種旋轉(zhuǎn)流變儀的平行板夾具，具有相互平行的上平板1和下平板2，所述的下平板2半徑等于或大于上平板1半徑。

所述的下平板2中心固定有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸3，轉(zhuǎn)軸3上穿過(guò)固定的上平板1中心，所述轉(zhuǎn)軸3與上平板1間隙配合，流變儀的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)下平板2旋轉(zhuǎn)。

所述的轉(zhuǎn)軸3上具有淺螺紋4，測(cè)試過(guò)程中，從俯視方向看，當(dāng)轉(zhuǎn)軸3順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下平板2旋轉(zhuǎn)時(shí)，隨轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)的淺螺紋4可以部分抵消測(cè)試時(shí)的法向應(yīng)力差造成的爬桿效應(yīng)，有利于提高測(cè)試效果。

測(cè)試時(shí)，固定于下平板2的轉(zhuǎn)軸3由流變儀的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)下平板2旋轉(zhuǎn)，流變儀的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)有扭矩傳感器，以控制旋轉(zhuǎn)扭矩。根據(jù)需要，該夾具可裝在控溫腔內(nèi)，由氮?dú)獗Ｗo(hù)用品而不被高溫氧化。由于上平板1與下平板2同軸，兩板之間同軸度較高，轉(zhuǎn)軸3既與下平板2垂直，也與上平板1垂直，相對(duì)于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀，該平行板夾具的上、下平板1、2之間的平行度容易得到保證，平行度精度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)流變儀。例如，當(dāng)上、下平板1、2之間的間距較小時(shí)(如H＝0.1mm)，則上、下平板1、2之間的平行度誤差δ可達(dá)到1μm，也就是0.001mm，誤差δ＝0.01H，這樣剪切速率可十倍于H＝1mm時(shí)的剪切速率。

上平板1、下平板2的半徑R可設(shè)成如15mm，25mm，40mm等，上平板1、下平板2的材質(zhì)可做成不銹鋼或鈦合金的，也可根據(jù)需要做成硬鋁、銅或其它材質(zhì)。上平板1、下平板2之間的間距可調(diào)，測(cè)試時(shí)根據(jù)需要選用。

本發(fā)明是在傳統(tǒng)平行平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀的基礎(chǔ)上作了改進(jìn)，而傳統(tǒng)平行平板夾具旋轉(zhuǎn)流變儀的測(cè)試原理仍然適用于本發(fā)明，該流變儀由電腦軟件控制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線可由電腦軟件記錄處理。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。