一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置的制作方法

本实用新型涉及高分子材料的检测领域，具体为一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置。

背景技术：

交联高分子具有力学性能优异、热稳定性好、耐腐蚀、耐高温等性能，广泛应用于电气电缆、印刷工业、生物医药等领域。其中塑料类的交联高分子具有高弹态的特点，即当温度超过熔点或粘流温度后，并不流动，呈现独有的高弹态平台。基于此种特点，塑料高分子材料加热一定温度后，高弹态时材料的应力-应变关系能够表征交联程度。现有的交联程度测定方法，多为确定交联点的化学分析法，测量操作复杂。因此，本实用新型设计一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置，实现对材料交联程度的判定，提高自动化测量水平。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置，主要包括机身、升降机构、工作台、加热单元、测量单元、控制单元；其中机身内部安装有升降机构，升降机构包括伺服电机、减速机、电机控制器、滚珠丝杠、丝杠螺母，所述伺服电机与减速机螺栓连接，并通过机座固定在机身上，机身上安装有电机控制器，所述减速机通过联轴器将其主轴与滚珠丝杠相连接，所述滚珠丝杠上装有丝杠螺母，所述丝杠螺母上固定有工作台，工作台上方安装加热单元；所述加热单元正上方安装有测量单元，测量单元包括壳体、电动伸缩杆、测量辊、压力传感器，所述壳体上固定有控制单元和电动伸缩杆，所述电动伸缩杆底部安装有测量辊，测量辊内部有压力传感器，用于测量被测试件压力变化值；控制单元分别通过电气接线连接加热单元和测量单元。

进一步的，所述伺服电机与电机控制器电连接。

进一步的，所述控制单元与压力传感器内均设有无线通信模块。

进一步的，所述控制单元与电动伸缩杆电连接。

进一步的，所述加热单元包括有热板和加热片，所述热板内部含有多个温度传感器；其中，热板、加热片的周围均设置有绝热层，所述绝热层为聚氨酯泡沫塑料高热阻的轻质材料。

更进一步的，所述加热单元侧面安装有通信接口，通信接口与控制单元电连接，实时记录并控制加热单元的温度。

本实用新型的有益效果是：提供一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置，实现了高分子材料交联程度的测量，测量效率高；设计思路新颖，结构简单可靠；自动化程度高，减少了人员劳动强度。

附图说明

下面结合说明书附图进一步阐述本实用新型的内容。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的测量单元部分结构示意图。

图3为本实用新型的加热单元结构示意图。

图4为本实用新型的控制单元元件关系图。

其中：1机身，2升降机构，2-1伺服电机，2-2减速机，2-3电机控制器，2-4滚珠丝杠，2-5丝杠螺母，2-6机座，3工作台，4加热单元，4-1热板，4-2加热片，4-3温度传感器，4-4绝热层，4-5通信接口，5测量单元，5-1壳体，5-2电动伸缩杆，5-3测量辊，5-4压力传感器，5-5测量单元电机，5-6测量单元丝杆螺母，5-7伸缩杆，5-8弹簧，6控制单元，6-1plc，6-2数据采集处理系统，6-3面板，6-4无线通信模块

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，一种可调恒温的塑料高分子交联程度测量装置，主要包括机身1、升降机构2、工作台3、加热单元4、测量单元5、控制单元6；所述机身1内部安装有升降机构2，升降机构2包括伺服电机2-1、减速机2-2、电机控制器2-3、滚珠丝杠2-4、丝杠螺母2-5；伺服电机2-1与减速机2-2螺栓连接，并通过机座2-6固定在机身1上，机身1上安装有电机控制器2-3，所述减速机2-2通过联轴器将其主轴与滚珠丝杠2-4相连接，滚珠丝杠上装有丝杠螺母2-5，丝杠螺母与工作台3螺栓连接，工作台上方安装加热单元4；测量单元5位于加热单元4的正上方，测量单元5包括壳体5-1、电动伸缩杆5-2、测量辊5-3、压力传感器5-4，所述壳体5-1上固定有控制单元6和电动伸缩杆5-2，电动伸缩杆5-2底部安装有测量辊5-3，所述测量辊内部有压力传感器5-4，用于测量被测试件压力变化值；所述控制单元6分别通过电气接线连接加热单元4和测量单元5。

其中，伺服电机2-1通过电气接线连接电机控制器2-3，在电机控制器2-3内输入动作指令，伺服电机驱动器接收指令后，驱动伺服电机2-1启停和正反转，带动滚珠丝杠2-4运动，丝杠螺母2-5的上下运动实现工作台3的升降。

所述的控制单元6与压力传感器5-4内均设有无线通信模块，能够快速准确地对测得的压力值进行数据采集和处理。

所述的电动伸缩杆5-2包括测量单元电机5-5、测量单元丝杆螺母5-6、伸缩杆5-7、齿轮、弹簧5-8等，测量单元电机5-5经齿轮减速后，带动测量单元丝杆螺母5-6，把电机的旋转运动变成直线运动，控制单元6通过电气接线连接电动伸缩杆5-2，通过控制测量单元电机5-5的正反转完成伸缩杆5-7的运动。

如图3所示，加热单元4包括有热板4-1和加热片4-2，热板内部含有多个温度传感器4-3；热板、加热片的周围均设置有绝热层4-4，绝热层为聚氨酯泡沫塑料高热阻的轻质材料，以减少加热单元的热量散失；加热单元4侧面安装有通信接口4-5，通信接口通过电气接线连接控制单元6，通信接口4-5输出加热单元内温度传感器4-3检测到的温度，控制单元6根据通信接口反馈的电信号对温度进行调节。

如图4所示，控制单元6包括plc6-1、数据采集处理系统6-2、面板6-3、无线通信模块6-4，所述面板6-3上设有显示器、开关按键，对采集到的温度和压力值数据进行显示，通过plc6-1控制加热单元4的温度和电动伸缩杆5-2的运动，通过无线通信模块6-4对压力传感器5-4数据进行接收，数据采集处理系统6-2对所测数据进行分析。

本实用新型的工作原理是：将被测材料制成的试件放置在加热单元上，设定热板的目标温度为被测材料的熔点温度；启动伺服电机，滚珠丝杠在伺服电机转动下带动丝杠螺母运动，实现工作台的升降，电机控制器对升降高度进行设定；控制单元设置好电动伸缩杆“伸缩”的位移和时间，伸出一定位移后测量辊压在被测试件上，压力传感器测量试件的压力变化值，控制单元进行数据采集；整个测量过程中加热单元保持恒定温度，保证被测试件始终处于高弹态，一旦温度受环境或其他因素影响发生改变，可通过控制单元对温度进行设定和调节；测量结束，控制单元对压力传感器测得的数据进行分析，由高弹态时材料的应力-应变关系能表征出材料交联程度的好坏。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。