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1、(10)申请公布号 CN 102519839 A (43)申请公布日 2012.06.27 CN 102519839 A *CN102519839A* (21)申请号 201110443931.5 (22)申请日 2011.12.27 G01N 11/04(2006.01) (71)申请人 常州大学 地址 213164 江苏省常州市武进区隔湖路 1 号 (72)发明人 廖华勇 陶国良 刘春林 (74)专利代理机构 北京市惠诚律师事务所 11353 代理人 王美华 (54) 发明名称 双向挤出毛细管流变仪及并联式双向挤出毛 细管流变仪 (57) 摘要 本发明涉及一种双向挤出毛细管流变仪， 包 括。
2、两个料筒和可拆卸设置在两个料筒之间的毛细 管， 其中一个料筒上设有加料装置， 所述的毛细管 的两端分别与两个料筒的内腔连通， 两个料筒中 均设有与料筒配合用于挤压被测物料的柱塞以及 分别驱动柱塞运动的驱动系统。本发明的双向挤 出毛细管流变仪， 通过在毛细管两端设置两个料 筒的结构实现了一次加料， 多次测试的目的， 简化 了繁琐的体力劳动， 提高了测试效率， 节约了物 料， 也省去了清洗料筒和毛细管的工作 ； 针对不 同被测物料可选用不同的毛细管， 实现不同被测 物料的测试。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)。
3、发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种双向挤出毛细管流变仪， 其特征在于 ： 包括两个料筒 (2) 和可拆卸设置在两个 料筒 (2) 之间的毛细管 (1)， 其中一个料筒 (2) 上设有加料装置 (21)， 所述的毛细管 (1) 的 两端分别与两个料筒 (2) 的内腔连通， 两个料筒 (2) 中均设有与料筒 (2) 配合用于挤压被 测物料的柱塞 (3) 以及分别驱动柱塞 (3) 运动的驱动系统。 2. 如权利要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的毛细管 (1) 和两个 料筒 (2) 上均设有加热装置。 3. 如权利要求 。
4、2 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的加热装置为具有温 控装置的加热线圈 (4)。 4. 如权利要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的驱动系统为分别控 制两个料筒 (2) 中柱塞 (3) 动作的液压缸或气压缸。 5. 如权利要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的两个料筒 (2) 上靠 近毛细管(1)的一端均设有传感器(5)， 所述的传感器(5)包括温度传感器、 压力传感器、 速 度传感器和位置传感器。 6. 如权利要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的毛细管 (1) 和两个 料筒 (2) 竖直设置。 7. 如权利。
5、要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的毛细管 (1) 和两个 料筒 (2) 水平设置。 8. 如权利要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的毛细管 (1) 包括圆 柱体 (11) 和设在圆柱体轴线的毛细孔 (12)， 毛细管 (1) 的圆柱体 (11) 的长度与毛细孔 (12) 直径之比为 10 20。 9. 如权利要求 1 所述的双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 所述的毛细管 (1) 包括圆 柱体 (11) 和设在圆柱体轴线的毛细孔 (12)， 毛细管 (1) 的圆柱体 (11) 的长度与毛细孔 (12) 直径之比为 1/3 2/3， 该毛细管 。
6、(1) 的两端具有中空的连接部 (13)。 10. 一种并联式双向挤出毛细管流变仪， 其特征是 ： 具有两套并联设置的上述双向挤 出毛细管流变仪， 两套双向挤出毛细管流变仪对应的同一侧的柱塞 (3) 连接同一个驱动系 统。 权 利 要 求 书 CN 102519839 A 2 1/4 页 3 双向挤出毛细管流变仪及并联式双向挤出毛细管流变仪 技术领域 0001 本发明涉及流变学测试技术领域， 尤其是一种双向挤出毛细管流变仪及并联式双 向挤出毛细管流变仪。 背景技术 0002 毛细管流变仪可用于测定热固性材料的流动性和固化速度， 可绘制热塑性材料的 应力变化曲线、 塑化曲线， 测定软化点、 熔融。
7、点、 流动点的温度。 测定高聚物熔体的粘度及粘 流活化性， 还能研究熔融纺丝的工艺条件。传统的毛细管流变仪， 无论是单筒毛细管流变 仪， 还是近年来出现的双筒毛细管流变仪， 均为单向挤出式， 即从料筒上端加料， 物料经毛 细管出口挤出， 下一次实验需要重新从料筒加料， 再次从毛细管出口挤出。 这种加料测试方 式的缺点是 ： 由于每一次测试均需重新加料， 再清洗毛细管， 操作繁琐， 劳动强度大， 浪费物 料， 实验效率低。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是 ： 为了解决现有技术中的不足， 本发明提供一种双向 挤出毛细管流变仪， 通过在毛细管两端设置两个料筒的结构实现了一次加料， 多次。
8、测试的 目的， 节省了测试操作过程。 0004 本发明提供一种并联式双向挤出毛细管流变仪， 可以在相同的测试条件下同时进 行两个对比测试， 使对比测试的结果更精确。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 一种双向挤出毛细管流变仪， 包括 两个料筒和可拆卸设置在两个料筒之间的毛细管， 其中一个料筒上设有加料装置， 所述的 毛细管的两端分别与两个料筒的内腔连通， 两个料筒中均设有与料筒配合用于挤压被测物 料的柱塞以及分别驱动柱塞运动的驱动系统。被测物料加入到其中一个料筒中， 加料完毕 后， 开始测试， 驱动系统驱动该料筒中的柱塞移动， 使被测物料经过中部的毛细管挤出， 挤 出的物料。
9、全部进入另一个料筒， 本次测试结束 ； 由于另一个料筒中有了物料， 下一次测试不 需要再次加料， 当设置好测试条件后， 驱动系统驱动该料筒中的柱塞移动， 使被测物料经过 毛细管反向挤出， 记录此过程中所需参数。挤出完毕， 本次测试结束 ； 可根据需要继续进行 下次测试， 一直反复进行。 0006 为使被测物料保持恒定的温度或保持熔融状态， 所述的毛细管和两个料筒上均设 有加热装置。 0007 作为优选， 所述的加热装置为具有温控装置的加热线圈。 温度可控制在所需温度， 其误差不超过 0.2。 0008 具体的， 所述的驱动系统为分别控制两个料筒中柱塞动作的液压缸或气压缸。 0009 为使所需测。
10、试数据易于测得， 所述的两个料筒上靠近毛细管的一端均设有传感 器， 所述的传感器包括温度传感器、 压力传感器、 速度传感器和位置传感器。 0010 一种实施例， 所述的毛细管和两个料筒竖直设置。 说 明 书 CN 102519839 A 3 2/4 页 4 0011 另一只实施例， 为了排除上下运动过程中柱塞和物料重力的影响， 所述的毛细管 和两个料筒水平设置。 0012 所述的毛细管包括圆柱体和设在圆柱体轴线的毛细孔， 毛细管的圆柱体的长度与 毛细孔直径之比为 10 20。 0013 所述的毛细管包括圆柱体和设在圆柱体轴线的毛细孔， 毛细管的圆柱体的长度与 毛细孔直径之比为 1/3 2/3，。
11、 该毛细管的两端具有中空的连接部。 0014 一种并联式双向挤出毛细管流变仪， 具有两套并联设置的上述双向挤出毛细管流 变仪， 两套双向挤出毛细管流变仪对应的同一侧的柱塞连接同一个驱动系统。双毛细管双 向挤出毛细管流变仪实现被测物料在同样的测试条件下的对比测试， 可比性更高， 或用于 校正毛细管入口压力降。 0015 本发明的有益效果是， 本发明的双向挤出毛细管流变仪， 通过在毛细管两端设置 两个料筒的结构实现了一次加料， 多次测试的目的， 简化了繁琐的体力劳动， 提高了测试效 率， 节约了物料， 也省去了清洗料筒和毛细管的工作 ； 针对不同被测物料可选用不同的毛细 管， 实现不同被测物料的测。
12、试。 0016 本发明的并联式双向挤出毛细管流变仪， 通过两套并联设置的上述双向挤出毛细 管流变仪， 实现相同测试条件下的对比测试， 测试更精确。 附图说明 0017 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 0018 图 1 是本发明的双向挤出毛细管流变仪第一个实施例的结构示意图 ； 0019 图 2 是本发明的双向挤出毛细管流变仪第二个实施例的结构示意图 ； 0020 图 3 是本发明的双向挤出毛细管流变仪第三个实施例的结构示意图 ； 0021 图 4 是本发明的并联式双向挤出毛细管流变仪的结构示意图 ； 0022 图 5 是本发明的一种毛细管的剖视图 ； 0023 图 6 是本发明另一种。
13、毛细管的剖视图。 0024 图中 ： 1.毛细管， 11.圆柱体， 12.毛细孔， 13.连接部， 2.料筒， 21.加料装置， 3.柱 塞， 4. 加热线圈， 5. 传感器。 具体实施方式 0025 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。 0026 图 1 是本发明的双向挤出毛细管流变仪第一个实施例， 包括两个料筒 2 和设置在 两个料筒 2 之间的毛细管 1， 毛细管 1 和两个料筒 2 竖直设置 ； 其中一个料筒 2 上设有加料 装置 21， 毛细管 1 包括圆柱体 11 和设在圆柱体轴线。
14、的毛细孔 12， 毛细管 1 的圆柱体 11 的 长度与毛细孔 12 直径之比为 10 20 ； 所述的毛细管 1 的两端分别与两个料筒 2 的内腔连 通， 两个料筒 2 中均设有与料筒 2 配合用于挤压被测物料的柱塞 3 以及分别驱动柱塞 3 运 动的驱动系统， 驱动系统为分别控制两个料筒2中柱塞3动作的液压缸或气压缸， 两个料筒 2分开控制， 控制灵活。 毛细管1和两个料筒2上均设有加热装置， 作为优选， 加热装置为具 有温控装置的加热线圈 4。使被测物料的温度处于恒定的所需值， 其误差不超过 0.2。 说 明 书 CN 102519839 A 4 3/4 页 5 为使所需测试数据易于测得。
15、， 两个料筒 2 上靠近毛细管 1 的一端均设有传感器 5。传感器 5 包括温度传感器、 压力传感器、 速度传感器和位置传感器。 0027 在测试时， 柱塞3的控制方式可分为两种 ： 速度控制型和压力控制型。 可根据测试 需要， 进行选择。 0028 由于柱塞 3 与料筒 2 之间存在较小的间隙， 柱塞 3 与被测物料之间不会形成真空， 使得被测物料从毛细管1中挤出后进入另一个料筒2时不受大气压影响， 如果需要， 也可以 设置氮气保护装置。 0029 以下结合具体使用介绍本发明 ： 首先向位于上方的料筒 2 中加料， 加料完毕， 开始 测试， 由驱动系统驱动上部的柱塞 3 下压， 使上部料筒 。
16、2 中的熔融物料经过中部的毛细管 1 进入下部的料筒 2， 在此过程中各个传感器 5 记录温度、 压力、 速度等参数， 直到被测物料全 部进入下部料筒， 本次测试结束 ； 由于设置了位置传感器， 可以实现柱塞 3 的精确复位。 0030 由于下部的料筒 2 中有了物料， 下一次的测试不需要再次加料， 当设置好测试条 件后， 只需驱动系统驱动下部的柱塞 3 向上移动， 由柱塞 3 挤压被测物料经由毛细管 1 向上 挤出， 挤出的物料进入上部的料筒 2， 在此过程中记录所需的参数 ； 挤出完毕， 本次测试结 束， 可以按需要继续进行下一次的测试， 一直反复进行。 0031 图 2 是本发明的双向挤。
17、出毛细管流变仪第二个实施例， 包括两个料筒 2 和设置在 两个料筒2之间的毛细管1， 毛细管1包括圆柱体11和设在圆柱体轴线的毛细孔12， 毛细管 1 和两个料筒 2 竖直设置 ； 其中一个料筒 2 上设有加料装置 21， 毛细管 1 包括圆柱体 11 和 设在圆柱体轴线的毛细孔 12， 毛细管 1 的圆柱体 11 的长度与毛细孔 12 直径之比为 1/3 2/3， 该毛细管 1 的两端具有中空的连接部 13 ； 毛细管 1 的两端分别与两个料筒 2 的内腔连 通， 两个料筒 2 中均设有与料筒 2 配合用于挤压被测物料的柱塞 3 以及分别驱动柱塞 3 运 动的驱动系统， 驱动系统为分别控制两。
18、个料筒2中柱塞3动作的液压缸或气压缸， 两个料筒 2分开控制， 控制灵活。 毛细管1和两个料筒2上均设有加热装置， 作为优选， 加热装置为具 有温控装置的加热线圈 4。使被测物料的温度处于恒定的所需值， 其误差不超过 0.2。 为使所需测试数据易于测得， 两个料筒 2 上靠近毛细管 1 的一端均设有传感器 5。传感器 5 包括温度传感器、 压力传感器、 速度传感器和位置传感器。 0032 图3是本发明的双向挤出毛细管流变仪第三个实施例， 其与实施例1的区别在于 ： 毛细管 1 和两个料筒 2 水平设置， 水平放置后排除了上下运动过程中柱塞 3 和物料重力的 影响， 使测试结果的误差减小。 00。
19、33 图 4 是本发明的一种并联式双毛细管双向挤出毛细管流变仪， 具有两套并联设置 的双向挤出毛细管流变仪， 两套双向挤出毛细管流变仪对应的柱塞 3 连接同一个驱动系 统。 其中一个双向挤出毛细管流变仪选用图5所示的毛细管1， 另一个双向挤出毛细管流变 仪选用图 6 所示毛细管 1。实现对比测试， 可比性更高， 还可用于校正毛细管入口压力降。 0034 图 5 图 6 是本发明的两种毛细管 1 的剖视图， 可根据实验需要进行选择， 也可同时 使用， 进行对比测试。 0035 由于采用了上述的措施， 本发明的双向挤出毛细管流变仪加料次数少， 具有加一 次料可以进行多次测试的优点， 减轻了测试过程。
20、中繁琐的体力劳动， 提高了测试效率， 节约 了物料， 也省去了清洗料筒和毛细管的工作。 0036 以上述依据本发明的理想实施例为启示， 通过上述的说明内容， 相关工作人员完 说 明 书 CN 102519839 A 5 4/4 页 6 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内， 进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容， 必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 说 明 书 CN 102519839 A 6 1/3 页 7 图 1图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102519839 A 7 2/3 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 102519839 A 8 3/3 页 9 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102519839 A 9 。