专利名称：有定温选择偏差指示的熔融指数仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试热塑性材料在熔体状态时的流动速率的仪器，特别是一种可以最方便地选定标准温度的仪器(称为熔融指数仪)，不同的热塑性材料在熔融状态下，具有不同的粘流特性，而同一种材料的粘流特性也不一定相同，其特性正表征了该材料的品质，因此，在相关材料的物化试验中，需要测定其熔融指数(即熔体流动速率)，以判断其品质。通行的做法是，以特定温度下的熔体在单位时间内通过标准口模的质量来表示。显然，温度的变化对其终值将有相当大的影响。而不同的材料，又制定有不同的温度点。根据常规的方法，仪器有较宽的温度调节范围，操作者根据不同温度要求，调节不同温度设定，而在考虑到一定的温度精度时，不可避免地，将带来传感器的非线性、放大器的非线性等一系列技术上的问题，对温度精度及稳定性，影响颇大。
本实用新型的目的是方便操作者对温度的选择，同时，实际温度由数显以偏差的方法显示出来，操作简便，显示精确，工作稳定。
本实用新型的目的是这样来实现的在熔融指数仪中，由温度传感器及精密电阻组成的电桥的一臂，由多只接点开关接入不同的臂电阻，电桥输出端与精密放大器输入端相接，放大器的输出，一方面连接到一A／D转换－－显示电路，另方面接入控制器输入端。
当某一接点开关接通电桥的一臂时，电桥的平衡点相应变化(对应某选定温度值)，显示电路即显示了电桥的平衡与否情况，而调节电路总是以平衡情况作为控制参数。由于传感器在平衡点的二侧，相对地说线性总是比较好的，因此，消除了由于传感器的非线性带来的麻烦。这样，当操作者将温度开关指向某一值时，一方面，调节电路控制加热元件的加热量，逐渐使温度趋近于设定值，另方面，在实际温度接近设定温度时，偏差指示电路又精确地显示了实际温度值。也因此，消除了由于放大器放大倍数的微小变化而带来的影响。
由于对热塑性材料的熔体流动速率的测定，国际、国内都规定了一系列的温度标准，因此，熔融指数仪采用在此所述的定温选择、偏差数显的方法，能得到很好的效果。
本实用新型的熔融指数仪，操作简便，显示精确，长期稳定性好。
以下结合附图对实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的一种具体结构图。
图2是本实用新型的电气原理图。
本实用新型熔融指数仪是在对一般熔融指数仪作改进的基础上得到的，参见图1。活塞1插入料筒2的容腔3内，容腔3的底部是口模4，在活塞1与口模4中间是被测料5，料筒外围缠绕电加热器7，加热器7的外面由外壳8封闭，中间充满保温材料9，活塞1的顶端是托盘10，上置砝码11，活塞与料筒顶端的间隙处套有一定位套12。料筒的一侧沿轴向还有一深孔22，供插入温度传感器49用。上述部分由支架13固定在立柱14的正面，立柱14固定在底座15上。在立柱的正下方，是电气控制操作面板16，在面板上，主要装有电源开关18、数字显示器20、温度选择开关19、温度微调钮23，在立柱的内腔中，是电气控制部件17。
工作前，砝码11及托盘10未压在活塞上。接通电源，按下电源开关18，将温度选择开关拨向选定温度，待数码显示器20显示偏差值很小且稳定后，连同定位套12抽出活塞1，在容腔3中灌入适量的被测料，再放入活塞并将料压实，待温度重新稳定后，插上托盘，压上指定质量的砝码，熔体料即通过口模4中的模口21徐徐出料，根据单位时间的出料量，即可算出料的熔融指数值。如在温度稳定后与实际温度有偏差，则可转动微调23，以达到新的稳定点，消除偏差。
参见图2。图2是本实用新型的电气原理图。桥路50由桥臂51、52、53、54及电源55组成。其中，桥臂54是温度传感器49(热电阻)，桥臂52由微调电位器58的右半部分、精密电阻59及电阻网络60串接而成，电阻网络60由可调电阻601、602、603、……60n分别与继电器常开接点611、612、613、……61n串连后并接而成。继电器接点611、612、613、……61n分别属于继电器621、622、623、……62n，其一端并接，另一端分别接入温度选择开关19的各档端头。桥路的另二臂分别为由精密电阻63及微调电位器58的左侧部分串接而成的桥臂51及单由精密电阻64构成的桥臂53。电桥50的输出端56、57分别经电阻71、72与放大器的输入端73、74连接，放大器70的输出端75一方面接入A／D转换器77输入端76，另方面连接到脉宽调制器78的输入端79。
A／D转换器77的输出80接入数码显示器81。脉宽调制器78的时钟端与时基电路82的时钟输出端83连接，其输出81与可控硅过零触发器85的控制端86连接，触发器的输出87、88跨接在可控硅89的第一阳极91、控制极92之间，而可控硅的第一阳极、第二阳极91、93与加热器7、电网电源串接。
在工作状态，温度选择开关19的档位与某继电器线圈相通，假设为621，此时，其触点611将可微调电阻601接入桥臂52。桥臂54的热电阻49，其阻值随温度上升而增加，电桥平衡时，桥臂51与54的比值和52与53的比值相等。在温度还未达到设定温度时，电桥输出端56的电位负于57，经放大器放大，在其输出75得到一个正向电压，脉宽调制器的输入端79只对正电位起作用，因此，该正向电压即可控制调节器的输出脉宽，正向电压越高，输出脉宽部分越长，过零触发器85的工作时间越长，可控硅89的导通时间也越长，加热器7通电时间也越长。时基电路82的时钟输出决定了脉宽调制电路的工作周期，随着加热器7的加热，料筒2(见图1)的温度开始升高，当温度与设定温度接近时，放大器70开始脱离饱和状态而进入放大状态，其输出端75电压开始下降，脉宽调制器输出84的脉宽变窄，加热器通电时间比例在由时基电路82所决定的周期内开始减少，平均加热功率下降，且随着温度对设定值的趋近，加热平均功率进一步下降，直至加热功率与料筒的散热量达到平衡，温度不再变化，此时，电桥也趋向于平衡，电路稳定在一个新的状态。
当实际温度与设定值接近到某个范围(如10℃)，放大器70进入线性区，其输出的正向电压经A／D转换后，由数码显示器81显示出来。这就是温度偏差值。当在温度调节过程中出现超调时，同样原理，数显会出现另一极性的偏差值。
可见，要改变温度，只要改变桥臂52的串入电阻即可。
上述实施例只是作为一般的举例描述而不意味着对实用新型的范围作限制。
权利要求1.一种具有定温选择、偏差指示的熔融指数仪，它包括活塞、料筒、口模、加热器、托盘、定位套、砝码、立柱与底座，以及电桥、放大器、A/D转换与显示电路、脉宽调制器、时基发生器、过零触发器，其特征在于，电桥的一臂由一只精密电阻、微调电位器的一部分及一组电阻组串接而成，上述电阻组是由多个电阻与接点的串联电路经并接而成的；电桥的电源与该微调电位器中心端连接，其二侧端分别与左、右二桥臂串接。
2.按照权利要求1所述的熔融指数仪，其特征在于，上述电桥的输出端，分别与放大器的输入端连接，放大器的输出端，分别与A／D转换器的输入端及脉宽调制器的控制端连接。
3.按照权利要求1所述的熔融指数仪，其特征在于，接点由继电器线圈控制，各继电器由定温选择开关转换选通，上述定温选择开关安装在面板上。
专利摘要本实用新型提供了一种测定热塑性材料在熔体状态下的流动速率的、具有定温选择、偏差指示的熔融指数仪。它是在由温度传感器为一臂组成的电桥的另一臂，由多只接点开关按不同温度选择接入不同的臂电阻，以对应在不同的温度下，电桥有不同的平衡点，经精密放大器对平衡点二侧附近进行放大，放大信号送入A/D转换与显示电路，同时送入控制调节电路。显然，它消除了由于放大器放大倍数带来的不稳定影响，也消除了由于放大器的非线性、传感器的非线性带来的技术上处理的麻烦。它使操作者操作方便、显示直观、工作稳定，能有效地提高熔融指数仪的技术指标。
文档编号G01N25/04GK2156504SQ9224513
公开日1994年2月16日 申请日期1992年12月30日 优先权日1992年12月30日
发明者陈禹, 姚汉梁, 张梅, 姚健 申请人:陈禹, 张梅, 姚健