[发明专利]一种螺旋式高精度多功能材料物理性质测试装置及方法

权利要求书

1.一种螺旋式高精度多功能材料物理性质测试装置，其特征在于，包括：

容器，所述容器为三面密封带有内螺纹的圆筒形容器，所述容器外表面设有加热装置；

与容器出口相适配的圆盘形活塞，其被设置为密封所述容器，活塞上设有排气系统，活塞外侧面设有与内螺纹配合的外螺纹，通过活塞的旋转可实现活塞在容器内的上下运动；

驱动装置，其被设置为驱动活塞旋转；

测距装置，其被设置为测量和采集活塞的位移；

设置在活塞上或者容器上的传感器，其被设置为实时采集和监控被测物料的压力、温度。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述内螺纹和外螺纹为高精密螺纹，其螺纹牙形是矩形、三角形、锯齿形、梯形等，螺纹升角小于30°，配合精度大于H1。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述加热装置的加热方式为电阻加热、电磁加热、红外加热、水浴加热、油浴加热中的一种。

4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述容器材质为金属、陶瓷、玻璃等。

5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述排气系统为排气阀。

6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动源和控制杆，所述控制杆与活塞上表面中心垂直刚性连接，所述驱动源为控制杆绕其中轴线转动提供动力。

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述驱动源为电动机，电动机连接有齿轮一，控制杆上相应位置设有齿轮二，所述齿轮一和齿轮二啮合，所述容器外设有与控制杆平行的导轨，所述导轨上设有滑块，所述电机与滑块刚性连接。

8.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述测距装置为激光测距仪，所述激光测距仪与控制杆一端对应，可实时测量和采集两者之间的距离。

9.根据权利要求1至8任一项所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括超声波发生器，所述超声波发生器设置在容器上或者活塞上，其被设置为对被测物料施加超声波。

10.一种运用权利要求1至9任一项所述测试装置的螺旋式高精度多功能材料物理性质测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.首先称取一定质量的物料，加入容器中，加热装置启动，对物料加热，使其熔融成熔体；

S2.启动驱动装置，使活塞外螺纹与容器内螺纹配合旋转下降，打开排气系统，待活塞下降到熔体表面与熔体接触时，关闭驱动装置，关闭排气系统，采集物料温度、压力、位移等初始数据；

S3.启动驱动装置，使活塞继续下降，物料熔体压力增加，采集物料压力、温度、体积数据；其中，保持压力不变，变化温度，则可以测得物料在一定压力下，温度、体积的变化曲线；保持温度不变，压力变化，可得到不同压力变化速度下，物料的温度、体积、压力关系曲线；

S4.设置有超声波发生器时，启动超声波发生器，给物料施加一定强度的超声波，测得不同超声波强度下，物料的温度、压力、体积变化曲线。