卧式超声波振动流变口模与立式超声波振动流变口模相似，只不过卧式超声波振动流变口模可通过柱塞15-2与传统的毛细管型流变仪组装，形成卧式超声波振动流变仪。而立式超声波振动流变口模在转矩流变仪接口 15-1外接挤出机、转矩流变仪组装形成立式超声波振动转矩流变仪。另外，本流变仪也可以通过控制柱塞15-1的进给速度U，单独使用。
[0015]上述变幅杆2与换能器3组成超声振子，绝热层9可大大减少热流向超声振子传递。同时，在变幅杆2套上散热器6，散热器6通水进行对变幅杆2进行水冷散热。确保超声振子在正常工作温度下工作。当超声振子超出临界温度时，超声波发生器自动报警，并停止发波。
[0016]上述料筒温度传感器13监控料筒温度；熔体压力传感器14监控熔体压力、熔体温度传感器16监控熔体温度。温度传感器与压力传感器都是采用细螺牙连接方式拧紧于料筒11。
[0017]毛细管12采用细螺牙连接方式拧紧于料筒11，并可更换成不同的长径比，从而对压力梯度进行Bagley修正。
[0018]本实施例中，上述控制装置17是计算机。
[0019]本实施例中上述变幅杆2通过螺纹与换能器3连接。
[0020]本实施例中上述换能器3用内六角螺丝固定在固定架上。
[0021]本实施例中上述变幅杆2、换能器3的轴线与毛细管12的轴线同轴，构成立式超声波振动流变口模。
[0022]本实施例中上述固定架用螺丝固定于料筒11上。
[0023]本实施例中于上述固定环4用内六角螺丝固定在支撑杆5的上部，密封环8用内六角螺丝固定在支撑杆5的下部形成固定架。
[0024]本发明立式超声波振动流变口模的测量方法，包括如下步骤:
1)如图1、2、3所示，把超声波振动流变口模通过转矩流变仪接口15-1上做出的螺纹结构组装在转矩流变仪上形成立式超声波振动转矩流变仪；
2)控制装置按照物料要求设定料筒11的温度，并通过加热线圈10对设备预热；
3)物料达到设定温度，通过转矩流变仪的螺杆挤出装置把物料熔融，熔体通过转矩流变仪接口 15-1处的位置挤入到超声波振动流变仪口模，并通过毛细管12流动出来；
4)通过控制装置设置转矩流变仪螺杆转速，也即是对物料的剪切速率，同时打开超声波发生器I，设定超声波功率与频率；
5)通过控制装置监控毛细管口模，待温度、压力、剪切速率趋于稳定时，取单位时间从毛细管12流出的物料，并称出其重量，即可得出单位时间的流量；
6)重复第4与第5步，采集不同的数据；
7)对数据进行分析处理，从而得出聚合物熔体的流变特性。
[0025]本流变仪超声波发生器和其控制装置超声波频率、功率和振幅均在一定范围可调。
[0026]本发明卧式超声波振动流变口模的测量方法，如图4所示，可通过控制装置17的控制，按照物料要求设定料筒温度，并对设备预热一定的时间，然后把物料装入料筒、压实并保温一定的时间。接着控制柱塞15-2的速度U (恒速)使之向前运动，把熔体挤出毛细管。除此之外，其他步骤与立式超声波振动流变口模的测量方法基本一样。
[0027]本发明通过对超声波发生器及其控制装置对超声波频率和功率的调节，以及对温度、压力和流量等参数的测定，达到获得在不同频率和不同功率超声振动下聚合物流变特性的目的。本发明可测量在不同频率和不同功率的超声振动下，聚合物的表观粘度。
【主权项】
1.一种测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于包括有超声波发生器、变幅杆、换能器、固定环、支撑杆、散热器、密封圈、密封环、绝热层、加热线圈、料筒、毛细管、料筒温度传感器、熔体压力传感器、熔体温度传感器、控制装置，固定环固定在支撑杆的上部，密封环固定在支撑杆的下部形成固定架，固定架固定于料筒的顶部，绝热层装设在料筒与密封环的接触面上，加热线圈套装在料筒的外侧，变幅杆穿过固定环及密封环伸出在料筒内，且换能器固定在固定架上，换能器与变幅杆连接，且换能器通过导线与超声波发生器连接，形成超声波振动部分，散热器套在变幅杆上，密封圈套在变幅杆与密封环之间的接触面上，毛细管装设在料筒内，料筒温度传感器、熔体压力传感器、熔体温度传感器装设在料筒内，料筒温度传感器、熔体压力传感器、熔体温度传感器的信号输出端与控制装置连接。
2.根据权利要求1所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述料筒温度传感器、熔体压力传感器、熔体温度传感器装设在料筒相互垂直成90度角的螺纹孔内。
3.根据权利要求1所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述变幅杆、换能器的轴线与毛细管的轴线同轴，构成立式超声波振动流变口模，料筒上设有转矩流变仪接口，转矩流变仪接口能外接转矩流变仪或者挤出机。
4.根据权利要求1所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述变幅杆、换能器的轴线与毛细管的轴线垂直，构成卧式超声波振动流变口模，料筒的轴心上装设有柱塞。
5.根据权利要求1至4任一项所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述控制装置是计算机。
6.根据权利要求5所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述变幅杆通过螺纹与换能器3连接。
7.根据权利要求6所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述换能器用内六角螺丝固定在固定架上。
8.根据权利要求7所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述固定架用螺丝固定于料筒上。
9.根据权利要求5所述的测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模，其特征在于上述固定环用内六角螺丝固定在支撑杆5的上部，密封环用内六角螺丝固定在支撑杆的下部形成固定架。
10.一种测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模的测量方法，其特征在于包括如下步骤: 1)把超声波振动流变口模通过转矩流变仪接口组装在转矩流变仪上形成立式超声波振动转矩流变仪； 2)控制装置按照物料要求设定料筒的温度，并通过加热线圈对设备预热； 3)物料达到设定温度，通过转矩流变仪的螺杆挤出装置把物料熔融，熔体通过转矩流变仪接口处的位置挤入到超声波振动流变仪口模，并通过毛细管流动出来； 4)通过控制装置设置转矩流变仪螺杆转速，也即是对物料的剪切速率，同时打开超声波发生器，设定超声波功率与频率； 5)通过控制装置监控毛细管口模，待温度、压力、剪切速率趋于稳定时，取单位时间从毛细管流出的物料，并称出其重量，即可得出单位时间的流量； 6)重复第4与第5步，采集不同的数据； 7)对数据进行分析处理，从而得出聚合物熔体的流变特性。
【专利摘要】本发明是一种测量超声振动条件下聚合物流变特性的毛细管口模及方法。包括超声波发生器、变幅杆、换能器、固定环、加热线圈、料筒、毛细管、控制装置等，固定环固定在支撑杆上部，密封环固定在支撑杆的下部形成固定架，固定架固定于料筒的顶部，绝热层装设在料筒与密封环的接触面上，加热线圈套装在料筒的外侧，变幅杆穿过固定环及密封环伸出在料筒内，换能器与变幅杆连接，且换能器通过导线与超声波发生器连接，散热器套在变幅杆上，密封圈套在变幅杆与密封环之间的接触面上，毛细管装设在料筒内，装设在料筒内的料筒温度传感器、熔体压力传感器、熔体温度传感器的信号输出端与控制装置连接。本发明可测量在不同频率和不同功率的超声振动下，聚合物的表观粘度。
【IPC分类】G01N11-06
【公开号】CN104833613
【申请号】CN201510235296
【发明人】肖小亭, 洪新密, 章争荣
【申请人】广东工业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月11日