一种多功能发泡测试设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种多功能发泡测试设备，其包括拉力试验机、带空心活塞杆的可视化发泡玻璃管和可视化油浴锅。本实用新型专利技术的多功能发泡测试设备可以模拟发泡剂的实际发泡环境，可以考察发泡剂所处的介质、温度和压力对发泡剂发泡性能的影响，对发泡剂开发以及发泡应用的指导具有很大价值。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能发泡测试设备
本技术涉及一种多功能发泡测试设备，属于发泡材料测试

技术介绍
目前对发泡膨胀剂的膨胀能力进行测试的设备主要局限于热机械分析仪(TMA)、差示扫描量热仪(DSC)等，这些设备虽然比较精密，但是不能反映发泡剂在实际使用过程中的膨胀情况，对实际应用的指导性差。CN104634809A公开了利用激光测距仪在线测量样品高度，得到膨胀率-温度的关系曲线，虽然比较直观，但是并没有考虑膨胀过程中的压力因素。CN209542352U公开了一种发泡剂发气量测试仪，对于具有核壳结构的物理发泡剂则不适用。综合以上，目前对于发泡剂发泡过程膨胀能力的测试往往功能单一，且不能充分模拟实际发泡剂应用中的工艺条件。因此，为了克服上述现有技术的缺点，本技术旨在开发一种多功能发泡测试设备，使得可以模拟发泡剂的实际发泡环境，可以考察发泡剂所处的介质、温度和压力对发泡剂发泡性能的影响，对发泡剂开发以及发泡应用的指导具有很大价值。
技术实现思路
本技术的多功能发泡测试设备如图1所示，包括拉力试验机(参见附图标记3)、带空心活塞杆的可视化发泡玻璃管(参见附图标记1)、可视化油浴锅(参见附图标记2)三个部分。拉力试验机具备精度高、调速范围宽、结构紧凑、操作方便、性能稳定等优点，适用于塑料、防水材料、纺织品、纸制品和橡胶等材料试样及制品的拉伸、压缩、弯曲、蠕变试验。本技术中，拉力试验机的主要功能是记录压力和位移的变化。如图2所示，所述拉力试验机包括由工作台(参见附图标记11)、上横梁(参见附图标记7)和双侧立柱(参见附图标记10)组成的刚性框架结构，其中所述双侧立柱上安装有丝杆(参见附图标记9)，与上横梁平行的移动横梁(参见附图标记8)通过传动螺母连接在所述丝杆上，随着所述丝杆的转动而上下运动。所述丝杆由驱动电机驱动，所述驱动电机与丝杆通过链条连接，通过驱动链条传动使丝杆同步转动。所述移动横梁的中点处设置有用于测试压力值的力传感器(参见附图标记12)，所述丝杆上设置有用于测试所述移动横梁的位移的位移传感器，所述力传感器和位移传感器连接电脑端(参见附图标记6)。所述力传感器下方固定安装有一个带有定位孔的空心圆柱座(参见附图标记13)，用于固定所述带空心活塞杆的可视化发泡玻璃管，所述空心圆柱座为空心圆柱形底座，沿径向开设有一圆柱形定位孔。带空心活塞杆的可视化发泡玻璃管主要由一根耐温耐压且上下两端带法兰头的空心玻璃管和一根底部连接有活塞的空心活塞杆(参见附图标记5)构成，空心活塞杆置于空心玻璃管内，且所述活塞的外径与所述空心玻璃管的内径相匹配。空心玻璃管的上端加工有一个法兰头以便于将其放入油浴锅或者取出油浴锅，空心玻璃管的下端加工有法兰头与底座密封，下端法兰头与底座之间设置有垫圈防止待测发泡物料(参见附图标记4)漏料。图3为带空心活塞杆的可视化发泡玻璃管的局部放大图，活塞为不锈钢材质，活塞与空心活塞杆通过螺纹连接，其中虚线部分表示与空心活塞杆连接的螺纹部分，在活塞的底部正中心，为一个点触式测温热电偶(参见附图标记17)，用来测量发泡物料实际温度，其导线(参见附图标记14)穿过空心活塞杆内部与显示器连接。为了保证测量时发泡物料的密封，同时尽可能降低活塞与玻璃管的摩擦力，活塞与空心玻璃管的细小间隙处采用高温导热油(参见附图标记18)密封，由于油的粘附性和表面张力，使得导热油不会渗漏进待测发泡物料中。在圆柱活塞筒体的侧壁上，开有一个注油小孔(参见附图标记16)，注油小孔内插有一根注油针，并通过加油细管(参见附图标记15)与外部的注射器连接，加油细管也从空心活塞杆中穿过。空心活塞杆的顶部与一个带有定位孔的圆柱凸台螺纹连接，将圆柱凸台放入拉力试验机的带有定位孔的空心圆柱座内，插入定位销，拧紧紧固螺栓，即可将拉力试验机与空心活塞杆连接好。如图4所示，可视化油浴锅主要由搅拌器(参见附图标记19)、测温热电偶(参见附图标记20)、玻璃视窗(参见附图标记21)、防漏油接盒(参见附图标记22)、电加热圈(参见附图标记23)等5个部分组成，其主要功能为提供发泡物料发泡所需的温度，并可以直观地从玻璃视窗直接观察发泡过程。可视化油浴锅包括锅体，用于盛装导热油，所述锅体内设置有电加热圈，所述锅体的一个侧面设置有玻璃视窗，可直观地观察发泡过程，所述锅体底部设置防漏油接盒，避免漏油对环境造成的污染。锅体内还放置有搅拌器，加速传热。所述锅体内设置有测温热电偶，所述测温热电偶插入导热油内，用于测量导热油的温度。所述锅体顶部安装有导气筒，便于将高温导热油产生的烟气导出，减少污染。根据本技术的多功能发泡测试设备的使用方法：将可视化油浴锅放置于拉力试验机的工作台上，将导热油加热达到预设温度。将待测发泡物料加入可视化发泡玻璃管内，固定空心玻璃管下端的法兰螺栓以将空心玻璃管的管体与底座密封，并把空心活塞杆塞入空心玻璃管内。然后将发泡玻璃管缓慢放入油浴锅内，将空心活塞杆上的圆柱凸台放入拉力试验机的空心圆柱座内，对齐定位孔并插入定位销，拧紧紧固螺栓，将拉力试验机和空心活塞杆连接好，操纵拉力试验机将其移动横梁缓慢下移，直至活塞底部触碰到待测发泡物料，推动注射器将适量高温导热油注入空心活塞杆的活塞与空心玻璃管内壁间的狭小空腔以进行密封，缓慢上下移动空心活塞杆，以在电脑端将空心活塞杆的重力和摩擦力清零。然后按照测试需求给予物料适当的压力和温度，记录相应数据。附图说明图1为根据本技术的多功能发泡测试设备的示意图。图2为根据本技术的多功能发泡测试设备的拉力试验机的示意图。图3为根据本技术的多功能发泡测试设备的带空心活塞杆的可视化发泡玻璃管的局部放大图。图4为根据本技术的多功能发泡测试设备的可视化油浴锅的示意图。图5为根据本技术实施例1的加压1MPa压力下的力和位移曲线。图6为根据本技术实施例1的卸压至0.2MPa压力下的力和位移曲线。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。根据本技术的多功能发泡测试设备按如下程序进行使用：将待测发泡物料加入可视化发泡玻璃管内，固定玻璃管底部的法兰螺栓，将发泡玻璃管缓慢放入油浴锅内，将拉力试验机和空心活塞杆连接好后，操纵拉力试验机将其移动横梁缓慢下移，直至活塞底部触碰到发泡物料，推动注射器注入适量高温导热油以密封活塞与玻璃管内壁的狭小空腔，缓慢上下移动空心活塞杆，以在电脑端将空心活塞杆的重力和摩擦力清零。然后按照测试需求给予物料适当压力和温度，记录相应数据。实施例1：100份高温可膨胀微球，无介质情况，从室温以5℃每分钟升温至170℃，0.2MPa压力下，输出膨胀位移-时间曲线，可测量发泡剂在特定温度下特定压力下的发泡能力。具体操作如下：取0.5g高温可膨胀微球DU1901加入到玻璃管底部，将活塞杆下移使活塞底部接触微球，注射入导热油密封活塞与空心玻璃管的间隙，缓慢上下移动活塞杆，以在电脑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能发泡测试设备，其特征是，包括：/n拉力试验机，其包括由工作台、上横梁和双侧立柱组成的刚性框架结构，其中所述双侧立柱上安装有丝杆，移动横梁通过传动螺母连接在所述丝杆上，随着所述丝杆的转动而上下运动，所述移动横梁的中点处设置有用于测试压力值的力传感器，所述丝杆上设置有用于测试所述移动横梁的位移的位移传感器，所述力传感器下方安装有带定位孔的空心圆柱座；/n可视化发泡玻璃管，其由上下两端带法兰头的空心玻璃管和底部连接有活塞的空心活塞杆构成，其中所述空心活塞杆置于所述空心玻璃管内，且所述活塞的外径与所述空心玻璃管的内径相匹配，所述空心玻璃管的下端设置有法兰螺栓，所述空心活塞杆的顶部设置有与所述带定位孔的空心圆柱座匹配的带定位孔的圆柱凸台；和/n可视化油浴锅，所述可视化油浴锅置于所述拉力试验机的工作台上，用于为所述可视化发泡玻璃管内的待测发泡物料提供所需的温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能发泡测试设备，其特征是，包括：
拉力试验机，其包括由工作台、上横梁和双侧立柱组成的刚性框架结构，其中所述双侧立柱上安装有丝杆，移动横梁通过传动螺母连接在所述丝杆上，随着所述丝杆的转动而上下运动，所述移动横梁的中点处设置有用于测试压力值的力传感器，所述丝杆上设置有用于测试所述移动横梁的位移的位移传感器，所述力传感器下方安装有带定位孔的空心圆柱座；
可视化发泡玻璃管，其由上下两端带法兰头的空心玻璃管和底部连接有活塞的空心活塞杆构成，其中所述空心活塞杆置于所述空心玻璃管内，且所述活塞的外径与所述空心玻璃管的内径相匹配，所述空心玻璃管的下端设置有法兰螺栓，所述空心活塞杆的顶部设置有与所述带定位孔的空心圆柱座匹配的带定位孔的圆柱凸台；和
可视化油浴锅，所述可视化油浴锅置于所述拉力试验机的工作台上，用于为所述可视化发泡玻璃管内的待测发泡物料提供所需的温度。


2.根据权利要求1所述的多功能发泡测试设备，其特征是，其中所述力传感器和所述位移传感器连接至电脑端。


3.根据权利要求1所述的多功能发泡测试设备，其特征是，其中所述活塞为不锈钢材质。


4.根据权利要求1所述的多功能发泡测试设备，其特征是，其中所述丝杆由驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：章超，王雪飞，袁润虎，陈明坤，聂智军，高亮，何志兰，
申请(专利权)人：快思瑞科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31