一种定容定量膨胀力检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定容定量膨胀力检测装置及检测方法，其特征是：在呈水平设置的检测平台上，一端为物料容器，另一端为电机，物料容器的容器活塞杆在物料容器的前端伸出、朝向电机所在一端并沿检测平台的纵向布置；在电机与活塞杆之间设置丝杆螺母传动结构，其中丝杆由电机驱动转动，螺母固联在圆筒体的一端，在圆筒体的另一端与容器活塞杆之间串联设置压力传感器，并由压力传感器检测容器活塞杆所受的拉压力，利用位置传感器检测容器活塞杆的纵向位置。本发明专利技术用于物料的定容定量膨胀力检测，能适合多变容积膨胀力的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种针对物料进行定容定量膨胀力检测的装置及检测方法。
技术介绍
物料膨胀力是指物料在密闭容器混合后进行化学反应后，物料膨胀对容器产生的压力。现有技术中的膨胀力检测装置，其传感器放置在容器内，传感器与被测物料直接接触，这一形式主要存在的问题一是很容易造成传感器的损坏，二是传感器内置带来装置维修和保养上极大的困难。不仅如此，现有技术中的结构形式由于容积固定不变，如果想要针对不同体积物料进行测量，必须配置相应体积的容器，一台检测装置不能适合多变容积物料膨胀力检测，存在使用上的局限性。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种定容定量膨胀力检测装置及检测方法，以适合多变容积膨胀力的检测。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术定容定量膨胀力检测装置的结构特点是：在呈水平设置的检测平台上，一端布置为物料容器，另一端布置为电机，所述物料容器的容器活塞杆在物料容器的前端伸出、朝向电机所在一端并沿检测平台的纵向布置；在所述电机与活塞杆之间设置由丝杆和螺母构成的丝杆螺母传动结构，所述丝杆由电机通过减速机驱动转动，所述螺母固联在圆筒体的一端，在所述圆筒体的另一端与容器活塞杆之间串联设置压力传感器，利用圆筒体驱动容器活塞杆的纵向移动，并由拉压力传感器检测容器活塞杆所受的拉压力；在所述检测平台上位于圆筒体的一侧设置位置传感器，利用位置传感器检测所述容器活塞杆的纵向位置；在所述物料容器的尾部设置有物料入口。本专利技术定容定量膨胀力检测装置的结构特点也在于：在所述检测平台上设置纵向导轨，并有滑块与所述纵向导轮滑动配合，设置一对支架对所述圆筒体在两侧以合抱的形式固定夹持，所述支架与滑块固定连接，使圆筒体的纵向移动在所述纵向导轨上获得导向。本专利技术定容定量膨胀力检测装置的结构特点也在于：所述位置传感器为光栅尺，所述光栅尺固定设置在一侧支架上与圆筒体及支架联动。本专利技术定容定量膨胀力检测装置的检测方法的特点是：定义：S为物料容器内容腔的横断面面积；V1为物料化学反应膨胀前的体积；V2为物料化学反应膨胀后的体积；L1为当物料处在化学反应膨胀前的V1体积状态下，容器活塞杆的伸出长度，L1＝V1/S；L2为当物料处在化学反应膨胀后的V2体积状态下，容器活塞杆的伸出长度，L2＝V2/S：所述检测方法是按如下过程进行：步骤1：根据已知的物料化学反应膨胀前的体积V1计算获得容器活塞杆的伸出长度L1；由电机驱动使容器活塞杆伸出在长度为L1的位置上，物料从物料入口吸入到物料容器内，完成对物料容器的填充；步骤2：根据已知的物料化学反应膨胀后的体积V2计算获得容器活塞杆的伸出长度L2；由电机驱动使容器活塞杆自伸出长度为L1的位置起，在设定的时间内移动到伸出长度为L2的位置上，利用光栅尺检测获得活塞杆的实际位移量L22，并有实际体积V22为：V22＝S×L22；步骤3：封闭物料容器，使物料在物料容器中发生化学反应，在所述化学反应的过程中，通过电机自锁使活塞杆保持在伸出长度为L2的位置上，实时采集压力传感器检测获得的压力检测信号，获得物料化学反应过程中的压力检测信号与时间的对应关系；以所述压力检测信号与时间的对应关系表征膨胀力与时间的对应关系。本专利技术定容定量膨胀力检测装置的检测方法的特点也在于：在所述步骤1中，当在电机驱动下，容器活塞杆伸出在长度为L1的位置上时，利用光栅尺检测获得容器活塞杆的实际伸出长度L11，并有：V11＝S×L11；将所述物料化学反应膨胀前的体积V1修正为V11；在所述步骤2中，当在电机驱动下，容器活塞杆伸出在长度为L2的位置上时，利用光栅尺检测获得容器活塞杆的实际伸出长度L22，并有：V22＝S×L22；将所述物料化学反应膨胀后的体积V2修正为V22。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术检测装置中设置的压力传感器位于物料容器的外部，不与物料相接触，便于维修和保养，使用寿命长。2、本专利技术中设置位置传感器，利用位置传感器检测容器活塞杆的纵向位置，进而计算获得容器在检测过程中的体积变化，从而方便的计算物料在各种体积下的膨胀力，实现精确体积计算。3、本专利技术中将压力传感器与光栅尺配合设置，实现拉压力检测和容器活塞杆位置检测，整体结构简单紧凑、体积小，检测功能可靠，通过对光栅尺和压力传感器的检测信号的分析处理，能够方便快捷地获得检测结果。附图说明图1为本专利技术立体结构示意图；图2a为本专利技术立面结构示意图；图2b为本专利技术平面结构示意图；图中标号：1物料容器，2压力传感器，3支架，4位置传感器，5纵向导轨，6圆筒体，7螺母，8丝杆，9轴承座，10联轴器，11减速机，12电机，13物料入口。具体实施方式参见图1、图2a和图2b，本实施例中定容定量膨胀力检测装置的结构形式是：在呈水平设置的检测平台上，一端布置为物料容器1，另一端布置为电机12，物料容器1的容器活塞杆在物料容器的前端伸出、朝向电机12所在一端并沿检测平台的纵向布置；在电机12与活塞杆之间设置由丝杆8和螺母7构成的丝杆螺母传动结构，由轴承座9支承的丝杆8由电机12通过减速机11驱动转动，螺母7固联在圆筒体6的一端，在圆筒体3的另一端与容器活塞杆之间串联设置压力传感器2，利用圆筒体6驱动容器活塞杆的纵向移动，并由拉压力传感器2检测容器活塞杆所受的拉压力；在检测平台上位于圆筒体6的一侧设置位置传感器4，利用位置传感器4检测容器活塞杆的纵向位置；在物料容器1的尾部设置有物料入口13。具体实施中，在检测平台上平行设置一对纵向导轨5，并有滑块与纵向导轮5滑动配合，设置一对支架3对圆筒体6在两侧以合抱的形式固定夹持，支架3与滑块固定连接，使圆筒体6的纵向移动在纵向导轨5上获得导向，位置传感器4为光栅尺，光栅尺固定设置在一侧支架3上与圆筒体6及支架3联动。电机12的正反旋转通过减速机11、联轴器10、丝杆螺母传动结构、圆筒体6和压力传感器2，使容器活塞杆在物料容器中纵向移动；圆筒体6通过支架3和滑块支撑在导轨5上；光栅尺和滑块及圆筒体一起移动实现容器活塞杆的位移量的检测，压力传感器串联在容器活塞杆和圆筒体之间实现拉压力检测，设置控制单元，控制单元用于控制电机的转动，也用于控制对压力传感器和光栅尺的检测信号的采集，完成定容定量膨胀力检测。定义：S为物料容器内容腔的横断面面积；V1为物料化学反应膨胀前的体积；V2为物料化学反应膨胀后的体积；L1为当物料处在化学反应膨胀前的V1体积状态下，容器活塞杆的伸出长度，L1＝V1/S；L2为当物料处在化学反应膨胀后的V2体积状态下，容器活塞杆的伸出长度，L2＝V2/S：定容定量膨胀力检测方法按如下过程进行：步骤1：根据已知的物料化学反应膨胀前的体积V1计算获得容器活塞杆的伸出长度L1；由电机驱动使容器活塞杆伸出在长度为L1的位置上，物料从物料入口13吸入到物料容器内，完成对物料容器的填充；当在电机驱动下，容器活塞杆伸出在长度为L1的位置上时，利用光栅尺检测获得容器活塞杆的实际伸出长度L11，并有：V11＝S×L11；将物料化学反应膨胀前的体积V1修正为V11；步骤2：根据已知的物料化学反应膨胀后的体积V2计算获得容器活塞杆的伸出长度L2；由电机驱动使容器活塞杆自伸出长度为L1的位置起，在设定的时间内移动到伸出长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定容定量膨胀力检测装置，其特征是：在呈水平设置的检测平台上，一端布置为物料容器(1)，另一端布置为电机(12)，所述物料容器(1)的容器活塞杆在物料容器的前端伸出、朝向电机(12)所在一端并沿检测平台的纵向布置；在所述电机(12)与活塞杆之间设置由丝杆(8)和螺母(7)构成的丝杆螺母传动结构，所述丝杆(8)由电机(12)通过减速机(11)驱动转动，所述螺母(7)固联在圆筒体(6)的一端，在所述圆筒体(3)的另一端与容器活塞杆之间串联设置压力传感器(2)，利用圆筒体(6)驱动容器活塞杆的纵向移动，并由拉压力传感器(2)检测容器活塞杆所受的拉压力；在所述检测平台上位于圆筒体(6)的一侧设置位置传感器(4)，利用位置传感器(4)检测所述容器活塞杆的纵向位置；在所述物料容器(1)的尾部设置有物料入口(13)。

【技术特征摘要】
1.一种定容定量膨胀力检测装置，其特征是：在呈水平设置的检测平台上，一端布置为物料容器(1)，另一端布置为电机(12)，所述物料容器(1)的容器活塞杆在物料容器的前端伸出、朝向电机(12)所在一端并沿检测平台的纵向布置；在所述电机(12)与活塞杆之间设置由丝杆(8)和螺母(7)构成的丝杆螺母传动结构，所述丝杆(8)由电机(12)通过减速机(11)驱动转动，所述螺母(7)固联在圆筒体(6)的一端，在所述圆筒体(3)的另一端与容器活塞杆之间串联设置压力传感器(2)，利用圆筒体(6)驱动容器活塞杆的纵向移动，并由拉压力传感器(2)检测容器活塞杆所受的拉压力；在所述检测平台上位于圆筒体(6)的一侧设置位置传感器(4)，利用位置传感器(4)检测所述容器活塞杆的纵向位置；在所述物料容器(1)的尾部设置有物料入口(13)。2.根据权利要求1所述定容定量膨胀力检测装置，其特征是：在所述检测平台上设置纵向导轨(5)，并有滑块与所述纵向导轮(5)滑动配合，设置一对支架(3)对所述圆筒体(6)在两侧以合抱的形式固定夹持，所述支架(3)与滑块固定连接，使圆筒体(6)的纵向移动在所述纵向导轨(5)上获得导向。3.根据权利要求2所述定容定量膨胀力检测装置，其特征是：所述位置传感器(4)为光栅尺，所述光栅尺固定设置在一侧支架(3)上与圆筒体(6)及支架(3)联动。4.一种权利要求1所述定容定量膨胀力检测装置的检测方法，其特征是按如下步骤进行：定义：S为物料容器内容腔的横断面面积；V1为物料化学反应膨胀前的体积；V2为物料化学反应膨胀后的体积；L1为当物料处在化学反应膨胀前的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何高清，李旻，程瑞，祖晅，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34