专利名称：一种便携式水凝胶弹性体压缩试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压缩试验机，具体地说，涉及一种水凝胶弹性体压缩试验装置。
背景技术：
常用的材料试验机主要用于检测塑料、橡胶和金属等材料的拉伸、压缩和弯曲等 力学性能。一般仪器的体积和重量都较大，难以搬动和携带，价格从国产的几万元到进口的 几十万元不等，同时测试样品需求量大。目前国内不仅还没有便携式压缩试验机，同时国 产设备中也极少带有对样品恒温和水浴的装置，而恒温和水浴对水凝胶力学性能的研究来 说，是不可缺少的。对于水凝胶小样品的压缩测试，中大型设备均难于测试。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、轻便、能用于测 试水凝胶样品的弹性体压缩试验装置。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种水凝胶弹性体压缩试验装置，包括支架；设于支架上的活动夹；活动夹固定 连接刻度尺；刻度尺垂直放置，其下端连接有压头，上端通过连接杆连接砝码托盘；支架的 底座上设置具有恒温功能的工作槽，工作槽内设有用于放置样品的底盘。在上述水凝胶弹性体压缩试验装置中，所述具有恒温功能的工作槽为水浴槽，水 浴槽的壁为中空结构，壁上设有进水口和出水口。在上述水凝胶弹性体压缩试验装置中，所述底盘上设有环形孔。在上述水凝胶弹性体压缩试验装置中，所述刻度尺为微米刻度尺。在上述水凝胶弹性体压缩试验装置中，所述连接杆外表面套有弹簧。本实用新型的试验装置是基于杨氏弹性模量的原理，根据胡克定律，在物体的弹 性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理 量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越 不容易发生形变。其中应力(σ )为单位面积上所受到的力(F/S)；应变(ε )是指在外力作 用下的相对形变(相对伸长DL/L)它反映了物体形变的大小。胡克定律在物体的弹性限 度内，应力与应变成正比，其比例系数称为杨氏模量(记为Y)。用公式表达为Y= (F-L)/ (s · al)。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果本实用新型是基于杨氏弹性模量的原理，依据胡克定律而专门针对水凝胶材料而 设计开发的一款易携带，经济实用的压缩力学性能测试的测试装置。该装置体积小、重量 轻，体积40cm*18cm*15cm，重量在5kg以内，便于携带。同时生产成本低，并可在5_99度的 范围内控温测试等优势。利用这个装置对水凝胶进行压缩形变，不仅可以得到杨氏模量，而 且与其它简单测试相配合，经计算可以获得大量重要的水凝胶的网络参数，诸如有效交联 密度、聚合物与水的相互作用参数等。
图1为便携式水凝胶弹性体压缩试验装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种水凝胶弹性体压缩试验装置，包括支架1 ；设于支架1上的活动 夹2 ；活动夹2固定连接微米刻度尺3 ；微米刻度尺3下端连接有压头7，上端通过连接杆5 连接砝码托盘4，连接杆5外表面套有弹簧6 ；支架1的底座上设有浴槽8，浴槽8的壁为中 空结构，壁上设有进水口和出水口，浴槽8内设有用于放置样品的底盘9。底盘9上设有环 形孔10。工作时，将柱形的凝胶样品11放于浴槽8的底盘9上，通过外部连接恒温循环水 泵往浴槽8的中空壁中通入水或溶剂，保持恒温。测试时，只需调节活动夹2使聚四氟乙烯 压头7刚好接触到样品11的上表面，此时轻轻振动装置周边的环境(比如用拳头敲击装置 所在的台面)，微米刻度表3 (精确度为0. Olmm)的读数保持在零读数时，可以进入测试程 序。之后根据实验要求选择需要加载的砝码，并置于装置的砝码托盘4上，样品11在变化 的砝码的压力下发生形变，读取微米刻度表3的对应读数，可以计算得样品的应变。再根据 砝码的重力和应变值计算模量和其他力学参数。
权利要求一种水凝胶弹性体压缩试验装置，其特征在于包括支架；设于支架上的活动夹；活动夹固定连接刻度尺；刻度尺垂直放置，其下端连接有压头，上端通过连接杆连接砝码托盘；支架的底座上设置具有恒温功能的工作槽，工作槽内设有用于放置样品的底盘。
2.如权利要求1所述的水凝胶弹性体压缩试验装置，其特征在于所述具有恒温功能的 工作槽为水浴槽，水浴槽的壁为中空结构，壁上设有进水口和出水口。
3.如权利要求1所述的水凝胶弹性体压缩试验装置，其特征在于所述底盘上设有环形孔。
4.如权利要求1所述的水凝胶弹性体压缩试验装置，其特征在于所述刻度尺为微米刻 度尺。
5.如权利要求1所述的水凝胶弹性体压缩试验装置，其特征在于所述连接杆外表面套有弹簧。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式水凝胶弹性体压缩试验装置，包括支架；设于支架上的活动夹；活动夹固定连接刻度尺；刻度尺下端连接有压头，上端通过连接杆连接砝码托盘；支架的底座上设有浴槽，浴槽的壁为中空，壁上设有进水口和出水口，浴槽内设有用于放置样品的底盘。本实用新型是基于杨氏弹性模量的原理，专门针对水凝胶材料而设计开发的测试装置。该装置体积小、重量轻，体积40cm*18cm*15cm，重量在5kg以内，便于携带。同时生产成本低，并可在5-99度的范围内控温测试等优势。利用这个装置对水凝胶进行压缩形变，可以得到杨氏模量，与其它简单测试相配合，经计算可以获得大量重要的水凝胶的网络参数。
文档编号G01N3/14GK201716240SQ20102029239
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者卢建波, 吕红玲, 张奕, 张渊明, 施云峰, 薛巍, 黄跃新 申请人:薛巍