[发明专利]一种简化橡胶体积膨胀率的试验装置及其试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀率试验技术领域，尤其涉及一种简化橡胶体积膨胀率的试验装置及其试验方法。

背景技术

目前做橡胶体积膨胀率试验需要同时用到托盘天平和静水天平，其具体的计算方式为：（1）首先在托盘天平称量干燥状态下试样的质量m₁，再通过静水天平测试试样在浸没于水中时的质量m₂，根据F_浮=ρ_液gV_排= (m₁- m₂) g得出试样的体积V₁；（2）试样在水中浸泡一段时间后，测试试样的质量m₃，再将试样取出，擦拭表面的水分，在托盘天平称量干燥状态下试样的质量m₄，再次通过阿基米德浮力原理，测试此时试样的体积V₂，求得橡胶体积膨胀率（V₂- V₁）/ V₁×100%。

上述的测试方法一方面需要多台设备的使用，存在占有空间大、试验成本高以及操作灵活性差的不足；另一方面，由于一次试验只能测试一个试样，多个试样求平均值需要多次重复实验后再求算均值，操作较为繁琐；另外，橡胶的体积膨胀率与水温等参数存在线性关系，传统的实验方式不易保证测试水温的均一性，测试误差较大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种的测试程序简便、测试设备简化、测试精准度高的简化橡胶体积膨胀率的试验装置及其试验方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种简化橡胶体积膨胀率的试验装置，包括天平、水箱，所述水箱位于天平的下方；所述天平包括天平本体、托盘、挂钩，所述水箱中设置有隔板，所述隔板将所述水箱分割成若干个子水箱体，所述挂钩相对对应的子水箱体设置在所述天平本体的下方，所述托盘设置在所述天平本体的上方。

优选地：所述托盘包括称量托盘、砝码托盘；所述挂钩包括称量挂钩；所述称量托盘、砝码托盘分别对称设置在所述天平本体的左端、右端；在所述天平本体的左端的下方设置有所述称量挂钩。

优选地：所述挂钩还包括平衡挂钩，所述平衡挂钩设置在所述天平本体的右端。

优选地：所述天平本体为电子力学天平。

优选地：所述水箱上方还设置有注水管，所述注水管上开设有注水口，所述注水口与所述子水箱体相对设置。

优选地：所述水箱还包括自动加热装置，所述自动加热装置包括加热管、温度传感器；所述加热管、温度传感器均设置在所述水箱上。

优选地：所述注水管上设置有水泵、在所述水箱的内壁上还设置有液位传感器。

一种利用如权利要求上述的简化橡胶体积膨胀率的试验装置进行橡胶体积膨胀率试验的方法，包括以下步骤：

（1）将待测橡胶裁剪成规定大小后分别放置于天平的托盘上进行称量，分别记录各试样质量m_a1、m_a2……m_an；

（2）在水箱注水，将称量后的试样分别挂置于天平下方的挂钩上进行称量，记录各试样在水中的总质量m_b；

（3）对水箱中的水进行加热至设定温度后，浸泡，再称量此时各试样在水中的总质量m_c；

（4）再将各试样从水箱中取出后，分别设于托盘上进行称量，记录各试样的质量m_d1、m_d2……m_dn；

（5）计算各试样体积膨胀倍率平均值：

。

本发明的优点在于：将传统的托盘天平与静水天平进行高度集成，通过一个设备就能实现对试样体积膨胀率的测试，达到简化测试程序、简化测试设备、解决试验占用空间、节约成本的技术效果。

在天平本体的底部设置多个挂钩、并用隔板将水箱分为完全隔离子水箱体部分，使试样间互相独立，杜绝试样叠加情况的发生；从而实现了单次试验求均值的效果。

进一步，通过设置自动加热装置，通过温度传感器实施在线监测水箱的温度，保持水箱的水温均一。

进一步，通过设置液位传感器，实现自动补水的效果。

附图说明

图1为本发明一种简化橡胶体积膨胀率的试验装置的结构示意图。

图2为本发明一种简化橡胶体积膨胀率的试验装置中试样浸没于水中的侧面结构示意图。