[发明专利]可测试法向应力的旋转流变仪

说明书

技术领域

本发明涉及流变学测试技术领域，尤其涉及一种可测试法向应力的旋转流变仪。

背景技术

传统的旋转流变仪一般是由一个固定板和一个可旋转的平板或锥板构成。测试开始之后，两板间距固定，不能调节。这种结构的旋转流变仪的缺点是：

由于两板间距不能调节，如果被测试材料的法向应力过大，测试存在困难。因为有的旋转流变仪测试时要求法向应力较小时(如小于1牛顿)才能开始测试。或者有的仪器虽然可以测试法向力，但由于两板间距固定，材料较大的法向力分别上下推两板，或者由于材料收缩(如材料结晶时)而拉两板，从而对仪器造成损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种可测试法向应力的旋转流变仪，将传统的旋转流变仪作了改进，改进后的旋转流变仪带一个固定板和一个轴向可浮动的平板或锥板，可以方便地测试具有较大法向应力的材料的流变特性，优化了测试范围和结果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可测试法向应力的旋转流变仪，包括上轴、上板、下板、下轴、钢球、横销和弹簧，所述上板设置在下板的正上方，上轴的一端和上板的上板面固定连接，上轴的另一端套装有套筒，套筒上开设有两个轴向对称的套筒通孔，上轴的上半部分开设有上轴通孔，所述横销贯穿两个套筒通孔和上轴通孔，且上轴通孔和套筒通孔的内径均大于横销的外径，上轴的另一端和套筒内的底部之间具有间距，所述钢球和弹簧设置在所述的间距内，弹簧的一端和套筒内的底部固定连接，弹簧的另一端和钢球固定连接，钢球被弹簧抵压在上轴的另一端的端面上，套筒连接有旋转驱动机构。

为了便于钢球的稳定，所述上轴的另一端的端面上具有弧形凹槽，钢球部分嵌于弧形凹槽内。

所述旋转驱动机构采用电机。

本发明的有益效果是，本发明的可测试法向应力的旋转流变仪，是在传统旋转流变仪的基础上作了改进，增加了弹簧以及相关部件，使得上板在测试时可以作轴向小幅度的移动，测试轴向位移，计算出法向力，而传统旋转流变学参数的测试原理仍然适用于本发明。流变仪的旋转轴上设有扭矩传感器。该流变仪由软件控制，实验数据和曲线可由电脑软件记录处理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：1、上轴，11、上轴通孔，2、上板，3、下板，4、下轴，5、弹簧，6、钢球，7、套筒，71、套筒通孔，8、横销，9、物料。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，是本发明实施例一，一种可测试法向应力的旋转流变仪，包括上轴1、上板2、下板3、下轴4、钢球6、横销8和弹簧5，上板2设置在下板3的正上方，上轴1的一端和上板2的上板面固定连接，上轴1的另一端套装有套筒7，套筒7上开设有两个轴向对称的套筒通孔71，上轴1的上半部分开设有上轴通孔11，横销8贯穿两个套筒通孔71和上轴通孔11，且上轴通孔11和套筒通孔71的内径均大于横销8的外径(为了配合弹簧5的形变量)，上轴1的另一端和套筒7内的底部之间具有间距，钢球6和弹簧5设置在所述的间距内，弹簧5的一端和套筒7内的底部固定连接，弹簧5的另一端和钢球6固定连接，钢球6被弹簧5抵压在上轴1的另一端的端面上，套筒7连接有旋转驱动机构。上轴1的另一端的端面上具有弧形凹槽(和钢球面能够贴合的弧形凹槽)，钢球6部分嵌于弧形凹槽内。旋转驱动机构采用电机。上板2和下板3相互水平，弹簧5、上轴1、钢球6、上板2以及下板3和下轴4的中心线均在同一直线上。

在加载物料9时，当上板2和下板3之间的距离达到要求后，多余物料9被刮出。上板2的直径可以选用10cm、15cm、20cm、25cm或40cm等，下板3直径可以和上板2相同，也可以比上板2大。板的材质可以是金属如不锈钢、铜、钛合金钢等。当然，上板2也可以换成锥板，锥角不超过5°。

测试模式和普通旋转流变仪相同，比如作稳态测试，剪切速率由小达到大变化，测试物料9的稳态黏度。也可以作动态测试，如小振幅震荡剪切。

物料9在测试过程中为了防止被空气氧化，需要提供惰性气体如氮气保护，测试单位要有温度控制系统。