专利名称：多功能橡胶低温测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶测试仪器，特别是涉及一种同时能够测试硫化橡胶制品在低温下的耐寒系数、脆性、硬度等指标的多功能橡胶低温测试仪。
背景技术：
硫化橡胶制品在低温下的耐寒系数、脆性、硬度是考核橡胶制品的主要指标，也是影响橡胶制品的关键项目，为此，国家在GB/T1682-94《硫化橡胶低温脆性的测定单试样法》、GB6035-82《硫化橡胶拉伸耐寒系数的测定》、GB/T531-1999《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》的三个标准中都规定了详细的测定方法与考核指标。
根据GB6035-82《硫化橡胶拉伸耐寒系数的测定》的测定方法，现有的耐寒系数测定仪如图3所示，它是由测试机构与仪器的配重装置二部分组成，所述的配重装置包括构成框式机架的左、右立柱14、15，所述的机架顶上设置一带滑轮13的横梁12，所述的滑轮上通过钢丝绳16悬挂一平衡砣17；所述的测试机构包括设置在左立柱14并可沿左立柱上下滑移的支架4，所述的支架上平面设置一带滑轮座3的滑轮1，所述的支架4的右端与钢丝绳16的一端相连接，所述的滑轮1上通过钢丝绳2悬挂一发码11；所述的发码底部设置一指示器111，所述的指示器指向固定在所述的支架4下面的刻度尺10，所述的钢丝绳2另一端悬挂一被上、下夹持器6、8固定的试件7，所述的试件7的外部设置一试件支架9，所述的试件7置于试件支架9的容腔中，所述的试件支架9上部固定在所述的支架4的左下端，所述的试件支架9下方设置一低温保温箱19，所述的发码11下方设置一托架18。
工作时通过移动立柱上滑移的支架4，使试件7置于低温保温箱19中，测试时通过添加发码11达到测试效果，即试件7在上、下夹持器6、8之间的伸长量可以在刻度尺10上读出；然后对比常温同一试件在常温或低温状态下伸长距离的大小，来计算其耐寒系数。在低温测试时，须将试件7浸泡在加入干冰或液氮冷却工业乙醇中，以达到低温的温度。
根据GB/T1682-94《硫化橡胶低温脆性的测定单试样法》的测定方法，现有的硫化橡胶低温脆性的测定仪如图2所示，包括机架1、工作台8及低温控制箱9，所述的机架顶梁下固定设置的伸缩气缸2、所述的机架的左下侧固定设置一带有冲击器6的冲击气缸7，根据国标GB/T1682-94的规定，被测件在低温下的脆性测定仍须在传热介质乙醇或丙酮、硅氧烷液等，冷却剂是干冰或液氮。工作时由伸缩气缸2带动夹持器4中的试件5置入冷却的介质即工业酒精的低温保温箱中，达到欲测试的温度后，伸缩气缸2提起，冲击气缸7带动冲击器6对试件冲击，记录试件损坏时的温度。
以上二种方法、二套测试设置分别操作，十分麻烦。又依靠传热介质工业洒精及冷却剂干冰对试件进行冷却，在测量中带有诸多不便，其程序也相当繁杂。综合有以下诸多的缺点1.试件通过传热介质及冷却剂的降温，在室温下操作热传导慢，不利于迅速降温；2.由于试件在酒精中浸泡降温，热传导是随机性的，又随着外界的热交换，低温难得控制；3.被测试件总是要浸泡在液体中，不便操作；4.测量成本高，操作难度大，对操作人员技能要求高；5.测试结果不准确，测试误差大；6测试效率低。
发明内容
鉴于以上原因，本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种既具有较高的测试精确度与测试效率以及较低的测量成本、又能十分容易地操作的多功能橡胶低温测试仪。
本发明的目的是通过提供一种具有如下结构的多功能橡胶低温测试仪而实现的，它包括构成框式机架的左、右立柱，所述的机架顶上设置一带滑轮的横梁，所述的滑轮上通过钢丝绳悬挂一平衡砣；所述的左立柱设置一可上下滑移的支架，所述的支架上平面设置一带滑轮座的滑轮，所述的支架的右端与钢丝绳的一端相连接，所述的滑轮上通过钢丝绳悬挂一发码；所述的发码底部设置一指示器，所述的指示器指向固定在所述的支架下面的刻度尺，所述的钢丝绳另一端悬挂一被上、下夹持器固定的试件，所述的试件的外部设置一试件支架，所述的试件置于试件支架的容腔中，所述的试件支架下方设置一低温保温箱，还包括机架顶梁下固定设置的伸缩气缸，所述的机架的左下侧固定设置一带有冲击器的冲击气缸。
所述的低温保温箱设置一工作台面，所述的台面的上部各分别设置一耐寒系数测定装置与低温脆性测定装置，所述的台面的下部设置一低温室，所述的台面上各设置一所述的耐寒系数测定装置进料井与低温脆性测定装置进料井。所述的台面的上部设置有带可编程序控制器的显示屏。
所述的耐寒系数测定装置包括配重部件，所述的配重部件通过其滑轮上的钢丝绳与滑移支架的右端相连接，所述的支架上平面设置一带滑轮座的滑轮，所述的滑轮上通过钢丝绳悬挂一法码，所述的发码底部设置一光电管位移传感器，所述的传感器指向固定在支架下面的位移读数尺，所述的钢丝绳另一端悬挂一被夹持器固定的试件。所述的试件的外部设置一送料器，所述的送料器可以插入所述的进料井中。
所述的低温脆性测定装置包括机架，所述的机架顶梁下固定设置一伸缩气缸，所述的机架的左下侧固定设置一带有冲击器的冲击气缸，所述的伸缩气缸下端连接一带夹持器中的试件。所述的带夹持器中的试件可以插入所述的进料井中。
所述的低温室包括微型水泵及其连接的散热器。所述的低温室的温度控制与检测模拟电讯号输出通过可编程序控制器的显示屏转换成数字讯号屏幕显示。所述的低温室内各装置一观察孔、照明灯以其红外线去霜管。
本发明的多功能橡胶低温测试仪的特点在于它在操作过程中，省掉了为被测试件制冷而需要的大量液氮、干冰，改以冷却空气代替。工作时，打开启动按钮，微型水泵工作，低温室开始制冷至设定温度，即可进行耐寒系数测定工作，移动所述的支架及平衡砣，使试件随同送料器通过进料井进入置于低温控制箱的低温室中，固定在送料器上部的密封套同时将进料井密封。待被测试件由显示屏显示出所要达到温度时，通过对法码的配重，即测定出耐寒系数值。
同样进行低温脆性测定时，使试件随同送料器通过进料井进入置于低温控制箱的低温室中。固定在送料器上部的密封套同时将进料井密封。待被测试件由显示屏显示出所要达到温度以及预先设定的冷冻时间后，伸缩气缸迅速上移将被测试件从低温室移出，进行冲击测定。
欲测量试件在低温状态下的硬度时，可以将被测件直接放入低温箱中，达到所要温度时，取出试件并直接在硬度计上进行硬度测定。当试件进入低温室时，固定在送料器上部的密封套同时将进料井密封。在低温室中的温度控制检测模拟电讯号输出，并转换成数字以屏幕显示。
所述的低温室中设置一包括耐寒系数测试的低温介质容器与低温脆性测定的低温介质容器的由微型水泵传动的低温介质循环系统，所述的低温介质循环系统可以自由移出低温室。
有二种测试方法工作时开启按钮，带有制冷泵的低温箱开始制冷，同时低温室内的微型水泵工作，并且在低温室内进行热交换，低温室开始制冷至设定温度，即可进行耐寒系数测定工作，移动所述的支架及平衡砣，使试件随同送料器通过进料井进入置于低温控制箱的低温室中进行测试(这时，将低温介质容器移出低温室)，即在空气中的测试方法。或进入置于低温介质容器中进行测试，即在低温介质中的另一种测试方法。当试件进入低温室或进入低温介质容器时，固定在送料器上部的密封套同时将进料井密封；待被测试件由显示屏显示出所要达到温度时，通过对法码的配重，即测定出耐寒系数值。
同样进行低温脆性测定时也有二种测试方法，即使试件随同送料器通过进料井进入置于低温控制箱的低温室中。当试件进入低温室(这时，将低温介质容器移出低温室)即在空气中的测试方法；或进入置于低温介质容器中进行测试，即在低温介质中的另一种测试方法。固定在送料器上部的密封套同时将进料井密封。待被测试件由显示屏显示出所要达到温度以及预先设定的冷冻时间后，伸缩气缸迅速上移将被测试件从低温室移出，进行冲击测定。
以上发明内容同样可以应用于塑性工程材料领域中的测试。
与现有技术相比，本发明的优点在于1.实现了一机多用，操作方便；2.改善了测试室的工作环境，尤其对于不习惯于酒精、丙酮之类等易挥介质的操作人员提供了良好的工作条件；3.大大提高了工作效率、降低了试验成本、减轻了操作者的劳动强度、提高了试件的测试精度。
图1为本发明的整体结构示意图；图2为现有技术硫化橡胶低温脆性的测定仪整体结构示意3为现有技术耐寒系数测定仪整体结构示意图；具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1示出了本发明的多功能橡胶低温测试仪一个实施方式。它包括一个带工作台面41的低温控制箱4，所述的低温控制箱4中针对试件10的上下滑移方向设置一低温室42；所述的台面41的上部分别设置有耐寒系数测定装置100、低温脆性测定装置200、电控显示屏3；所述的台面41上针对所述的耐寒系数测定装置100与低温脆性测定装置200的进料方向各设置一进料井5、6。
所述的耐寒系数测定装置1包括配重部件11，所述的配重部件11通过其滑轮上的钢丝绳与滑移支架14的右端相连接，所述的支架14上平面设置一带滑轮座的滑轮12，所述的滑轮12上通过钢丝绳15悬挂一法码13；所述的发码底部设置一光电管位移传感器131，所述的传感器131指向固定在支架14下面的位移读数尺132，所述的钢丝绳15另一端悬挂一被夹持器固定的试件10，所述的试件的外部设置一送料器16，所述的试件置于送料器的容腔中，所述的送料器上部固定在支架14的左下端，工作时通过移动所述的支架14，使试件置于所述的低温室42中，测试时通过添加发码13达到测试效果，即试件在上、下夹持器之间的伸长量可以在光电管位移传感器131与位移读数尺132上的电讯号输出再由可编程序控制器的显示屏上读出。
所述的低温脆性测定装置200包括机架22，所述的机架顶梁下固定设置一伸缩气缸23，所述的机架的左下侧固定设置的带有冲击器26的冲击气缸27。工作时由伸缩气缸22带动夹持器24中的试件20进入低温室42中，达到欲测试的温度后，伸缩气缸22提起，冲击气缸27带动冲击器6对试件冲击，记录试件损坏时的温度。
其被测试件的低温环境在所述的低温控制箱4中进行，所述的低温室中测试介质即工业酒精通过微型水泵44注入散热器45；然后通过三通管接头51将测试介质分别注入低温介质容器48与49进行热交换，介质的温度检测与控制由低温介质容器中的温度传感器47并通过可编程序控制器将模拟电讯号输出，再由可编程序控制器的显示屏上读出转换为数字讯号的被测试件的温度及变形量及耐寒系数与脆性温度。
通过三通管接头52将低温介质容器48与49中的测试介质抽回至微型水泵44的入口处。如此进行低温介质容器中的低温介质循环。
本发明的多功能橡胶低温测试仪的特点在于它在耐寒系数测试操作过程中，省掉了为被测试件件制冷而需要的大量液氮、干冰，改以冷却空气代替，工作时，打开启动按钮，带有制冷泵的低温箱4开始制冷，同时低温室42内的微型水泵44工作，并且在低温室42内进行热交换，低温室42开始制冷至设定温度，即可进行耐寒系数测定工作，移动所述的支架14及平衡砣，使试件随同送料器通过进料井5进入置于低温控制箱4的低温室42中进行测试(这时，将低温介质容器48移出低温室42)，即在空气中的一种测试方法；或进入置于低温介质容器48中进行测试，即在低温介质中的另一种测试方法。当试件进入低温室42或进入低温介质容器48时，固定在送料器16上部的密封套30同时将进料井5密封；待被测试件由显示屏显示出所要达到温度时，通过对法码13的配重，即测定出耐寒系数值。
同样进行低温脆性测定时，使试件随同送料器通过进料井6进入置于低温控制箱30的低温室42中。当试件进入低温室42进行测试(这时，将低温介质容器49移出低温室42)，或进入低温介质容器49中进行测试，即在低温介质中的另一种测试方法。当试件进入低温室42或进入低温介质容器49时，固定在送料器上部的密封套29同时将进料井6密封。待被测试件由显示屏显示出所要达到温度以及预先设定的冷冻时间后，伸缩气缸迅速上移将被测试件从低温室42移出，进行冲击测定。
欲测量试件在低温状态下的硬度时，可以将被测件直接放入低温箱室中，达到所要温度时，取出试件并直接在硬度计上进行硬度测定。
本发明的多功能橡胶低温测试仪的优点在于在低温室中装有观察孔和照明灯，可以清晰观察被测试件测定的全过程；在低温室中装有红外线去霜管，可以清除低温室中的结霜与冰块；在低温室观察孔中央缝隙处，装有电热膜，可以清除低温室中的汽雾和水珠；在低温室中的温度控制，检测模拟电讯号输出，并转换成数字以屏幕显示。
本发明的多功能橡胶低温测试仪是将传统的测试方法与现有的低温控制技术溶为一体的新技术，实现了一机多用，操作方便；将低温箱取代传统的传热介质及冷却剂，不仅改善了测试室的工作环境，尤其对于不习惯于酒精、丙酮之类等易挥介质的操作人员提供了良好的工作条件，而且大大提高了工作效率、降低了试验成本、减轻了操作者的劳动强度、提高了试件的测试精度。因此为橡胶行业以及塑性工程材料领域中提供了一个测试领域的智能平台，具有广泛的应用前景。
权利要求
1.一种多功能橡胶低温测试仪，它包括构成框式机架的左、右立柱，所述的机架顶上设置一带滑轮的横梁，所述的滑轮上通过钢丝绳悬挂一平衡砣；所述的左立柱设置一可上下滑移的支架，所述的支架上平面设置一带滑轮座的滑轮，所述的支架的右端与钢丝绳的一端相连接，所述的滑轮上通过钢丝绳悬挂一发码；所述的发码底部设置一指示器，所述的指示器指向固定在所述的支架下面的刻度尺，所述的钢丝绳另一端悬挂一被上、下夹持器固定的试件，所述的试件的外部设置一试件支架，所述的试件置于试件支架的容腔中，所述的试件支架下方设置一低温保温箱，还包括机架顶梁下固定设置的伸缩气缸，所述的机架的左下侧固定设置一带有冲击器的冲击气缸，其特征在于所述的低温保温箱(4)设置一工作台面(41)，所述的台面(41)的上部各分别设置一耐寒系数测定装置(100)与低温脆性测定装置(200)，所述的台面(41)的下部设置一低温室(42)，所述的台面(41)上各设置一所述的耐寒系数测定装置进料井(5)与低温脆性测定装置进料井(6)。
2.如权利要求1所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的台面(41)的上部设置有带可编程序控制器的显示屏(3)。
3.如权利要求1所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的耐寒系数测定装置(100)包括配重部件(11)，所述的配重部件(11)通过其滑轮上的钢丝绳与滑移支架(14)的右端相连接，所述的支架(14)上平面设置一带滑轮座的滑轮(12)，所述的滑轮(12)上通过钢丝绳(15)悬挂一法码(13)，所述的发码底部设置一光电管位移传感器(131)，所述的传感器指向固定在支架(14)下面的位移读数尺(132)，所述的钢丝绳(15)另一端悬挂一被夹持器固定的试件(10)。
4.如权利要求3所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的试件的外部设置一送料器(16)，所述的送料器(16)可以插入所述的进料井(5)中。
5.如权利要求1所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的低温脆性测定装置(200)包括机架(22)，所述的机架顶梁下固定设置一伸缩气缸(23)，所述的机架的左下侧固定设置一带有冲击器(26)的冲击气缸(27)，所述的伸缩气缸(23)下端连接一带夹持器(24)中的试件(20)。
6.如权利要求5所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的带夹持器(24)中的试件(20)可以插入所述的进料井(6)中。
7.如权利要求1所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的低温室(42)中设置一包括耐寒系数测试的低温介质容器(48)与低温脆性测定的低温介质容器(49)的由微型水泵(44)传动及其连接的散热器(45)的低温介质循环系统，所述的低温介质循环系统可以自由移出低温室(42)。
8.如权利要求1所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的低温室(42)的温度控制与检测模拟电讯号输出通过可编程序控制器的显示屏(3)转换成数字讯号屏幕显示。
9.如权利要求8所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的低温室(42)内各装置一观察孔(8)、照明灯(81)以其红外线去霜管(82)。
10.如权利要求1所述的多功能橡胶低温测试仪，其特征在于所述的低温介质容器(48)中设置一温度传感器(47)。
全文摘要
一种多功能橡胶低温测试仪，包括带工作台面(41)的低温保温箱(4)，所述的台面(41)的上部各分别设置一耐寒系数测定装置(100)与低温脆性测定装置(200)，台面(41)的下部设置一低温室(42)，台面上各设置一耐寒系数测定装置进料井(5)与低温脆性测定装置进料井(6)，台面的上部设置一带可编程序控制器的显示屏(3)，试件(10)、(20)可以插入进料井(5)、(6)中，低温室包括微型水泵(44)及其连接的散热器(45)，低温室的温度控制与检测模拟电讯号通过可编程序控制器的显示屏(3)转换成数字讯号读出；本发明的优点是实现了一机多用且操作方便、改善了测试室的工作环境与工作条件、大大提高了工作效率、降低了试验成本、减轻了操作者的劳动强度以及提高了试件的测试精度。
文档编号G01N25/02GK1563938SQ20041001745
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者陈建会, 陈中敢, 陈彩多 申请人:陈彩多