[发明专利]高度固体悬浮粘质流速计

说明书

技术领域

本发明涉及预测高度固体悬浮粘质，如TV密封玻璃膏的滑动阻力的新型改进流速计。

发明背景

高度固体悬浮粘质的流速计一直受到人们关注且富有挑战性。为了控制通过流动通道和分发孔分发悬浮有高度固体物的糊状物的流畅性以及控制糊状物定位在基板上后的二次流动，需要在中等和接近为零的两种剪切速率范围上准确地测量粘度。过去，采用诸如Brookfied的传统粘度计只能令人满意地测量出中等至高剪切速率下(这表示分发糊状物的流畅性)的粘度。另一方面，在接近为零的剪切速率下测量粘度的简单、值得生产的粘质流速计(这表示糊状物静止时受到的滑动阻力)一直是在期望中的。

绝大多数填充有颗粒悬浮物体的流动是非牛顿型的，其中粘度与剪切速率和/或剪切时间有关。这些悬浮物主要是假塑性体，所以粘度随剪切速率的增大而减小，通常，这些悬浮物是触变性的，粘度随剪切时间的增大而减小。具有相对较高固体悬浮物以及具有极高假塑性程度的糊状物以虚体抵抗有限幅度外部应力的形式显示出了屈服应力。只有当外部应力超过这一临界值(屈服应力)时才可能发生应变。由于可用的绝大多数流速计只能测量稳态形式下的糊状物响应，即扭矩、力、位移、角矩等，接受测试的糊状物的这种虚体在测试时常常会受到分裂甚至破坏。因此，不能够获得糊状物滑动阻力的准确测量结果。

一段时间内曾采用通常的落球粘度计对牛顿流体进行明确的剪切分析。然而，这种分析完全是针对牛顿流体的，而不是针对具有高度固体悬浮物的糊状物所呈现的非牛顿流体的流动体。

传统的落球粘度计一直不能令人满意地测出诸如TV玻璃膏的高度固体悬浮物的滑动阻力。一个障碍在于糊状物是不透明的，这就不可能对落球进行目视观测。此外，有些糊状物具有较高的屈服应力，这阻止落球通过其自身重量落入到糊状物中。在球背后增加力被视为是不实际的，因为力太小则球不能下落，力太大则下落太快，以致不能分辨下落时间。

过去采用了许多测量装置，如美国专利1,232,782、1,651596、1,748,512、1,748513、5,144,832和5,327,778，这些都利用重量迫使插杆或落球降落到测试基板上，美国专利1,748,512和1,748513也利用油槽和活塞控制重插杆或插棒的降落运动。美国专利1,894,369、2,625,034和2,747,399都是利用天平或秤测量测试样品的穿透速率。此外，美国专利2,638,779测量电磁线圈的电流，获得样品穿透阻力的读数。最后，美国专利5,357,786利用电磁天平提供插杆垂直碰到样品上的信号或读数。然而，上述参考文献中没有一个提出利用恒速移动台将落球插入到测试样品中并测量落球通过样品移动时作用在落球上的最大作用力。

因此，本发明的目的是提供一种使落球以预定的恒定直线速度运动到高浓度的固体悬浮物的测试样品中并测量它通过测试样品运动时发生在落球上的最大作用力的新型改进落球粘度计。

发明概要

本发明提供一种测量插杆或落球以恒速通过一部分测试样品移动时作用在其上的最大作用力的方法和装置。更具体地说，本发明的方法和装置可用于预测高浓度固体悬浮物，如TV玻璃膏的样品的滑动阻力。

为了获得各种测试样品之间的所需有效读数，将具有球形末端的移动杆设置在移动台上，移动台以所需恒速直线移动到放入待测糊状物的容器中，同时附着在移动杆上的测力计监测并记录移动杆移动到一部分测试样品期间作用在其上的最大作用力。为了取得一致性，在ICL(Intelli命令语言)软件控制下，由与小型PCU连接的电机驱动DC分度器控制球体的直线降落运动。利用预定恒速将球体浸入糊状物中，测量球体通过糊状物移动时作用在其上的最大作用力，获得一种糊状物与另一种糊状物之间的稠度或滑动阻力的有意义的比较，这里采用相同直径的球体和相同直径的存放糊状物的容器对糊状物进行测试。

附图简述

图1是本发明改进型粘质流速计的立面侧视图。

图2是其立面正视图。

图3是其俯视平面图。

发明详述

现在参考附图，图中所示的本发明经过改进的粘质流速计10包括带有底板或样品锁定部分14的直立滑动支架或测试支架12和安装在其上的可直线移动的滑动构件16。直立测试支架12包括支撑背板18和一对固定在背板18上的位于上部盖板构件24与底部构件26之间的滑动导轨20、22，底部构件26固定在样品锁定部分14上。