一种薄膜热收缩性能测定装置的制作方法

1.本实用新型涉及薄膜收缩测量技术领域，特别是涉及一种薄膜热收缩性能测定装置。


背景技术：

2.在食品、医药、电子产品等行业中，广泛地应用到薄膜包装技术。薄膜在受热时会发生尺寸上的收缩变化，而且，其热收缩性能与产品包装质量密切相关。
3.如申请公布号为cn107884778a、申请公布日为2018.04.06的中国发明专利申请公开了一种检测材料伸缩率的装置、方法以及薄膜热收缩测试仪，具体公开了该检测材料伸缩率装置包括：待测试样固定装置和非接触式测量装置，待测试样固定装置包括固定架和底座，固定架安装于底座上，固定架的顶部设有用于固定待测试样的横杆；非接触式位移检测装置为激光位移传感器，待测试样的一端固定，另一端自由下垂。采用非接触的测量方法，通过捕捉待测试样设定位置处的位置变化，得出待测试样的伸缩形变量。
4.现有技术中的检测材料伸缩率装置设计有试样固定装置和激光位移传感器，在设定温度环境下，薄膜试样发生收缩变形，激光位移传感器检测位移变化从而得到伸缩率。但是，现有装置仅能单一地检测伸缩率，不能检测同一条件下薄膜的收缩力大小，无法全面地测定薄膜的热收缩性能；而且，由于薄膜试样的一端固定、另一端自由下垂，在受热收缩时容易发生卷曲变形，检测出的薄膜收缩变形结果的准确性低。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种薄膜热收缩性能测定装置，以解决现有装置仅能单一地检测伸缩率，不能检测同一条件下薄膜的收缩力大小，无法全面地测定薄膜的热收缩性能；而且，在受热收缩时容易发生卷曲变形，检测出的薄膜收缩变形结果准确性低的问题。
6.本实用新型的薄膜热收缩性能测定装置的技术方案为：
7.薄膜热收缩性能测定装置包括底座、主机架、试样安装组件和保温罩，所述主机架固定安装于所述底座上，所述主机架的上部设有向下延伸的固定杆，所述固定杆的下端与所述底座间隔布置形成安装空间；
8.所述保温罩移动套装于所述固定杆上，且所述保温罩的内部安装有发热元件，在升起所述保温罩时，所述保温罩位于所述安装空间的上侧，以暴露所述试样安装组件；在下降所述保温罩时，所述保温罩封闭于所述安装空间的外部；
9.所述试样安装组件包括横向挂杆、样品导杆、上夹具和下夹具，所述横向挂杆可拆安装于所述固定杆的下端，所述样品导杆与所述横向挂杆固定连接，且所述样品导杆垂直于所述横向挂杆向下延伸，所述横向挂杆上设有供试样粘连的固定部；
10.所述底座上对应所述样品导杆设有位移传感器，所述位移传感器用于检测试样穿杆端的位移变化；所述上夹具安装于所述横向挂杆上，所述上夹具与所述样品导杆间隔布
置，所述底座上设有拉力传感器，所述下夹具与所述拉力传感器相连。
11.进一步的，所述样品导杆设有两个，两个所述样品导杆平行间隔设置，两个所述样品导杆用于滑动装配试样定位片，所述试样定位片固定于试样的下端，且所述试样定位片构成所述试样穿杆端。
12.进一步的，所述横向挂杆为圆柱杆，所述横向挂杆的侧面开设有固定槽，所述固定槽的槽底面平行于两个所述样品导杆所在的平面，所述固定槽构成所述供试样粘连的固定部。
13.进一步的，还包括外机壳，所述外机壳罩设于所述主机架和所述保温罩的外部，所述外机壳对应所述安装空间开设有缺口，所述外机壳还活动连接有防护门，所述防护门与所述外机壳的缺口封闭配合。
14.进一步的，所述主机架包括支撑板和顶板，所述支撑板固定设置于所述底座上，且所述支撑板的长度方向呈竖向延伸布置，所述顶板与所述支撑板的上端固定相连，所述固定杆设置于所述顶板的下侧，且所述固定杆与所述支撑板平行间隔布置。
15.进一步的，所述固定杆的下端设有u形件，所述u形件包括固定相连的中间段和两个支臂，所述中间段与所述固定杆的下端相连，两个所述支臂向下延伸布置，且两个所述支臂上对应设置有挂槽。
16.进一步的，所述上夹具和所述下夹具的结构相同，其包括第一夹板、第二夹板和紧固螺栓，所述紧固螺栓穿装连接所述第一夹板和所述第二夹板，所述试样夹紧于所述第一夹板和所述第二夹板之间；
17.所述第一夹板的一侧开设有第一凹槽，所述第二夹板的一侧开设有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽相对组合形成卡槽，所述横向挂杆与所述卡槽卡接配合。
18.进一步的，所述主机架上设置有竖向导轨，所述竖向导轨滑动装配有滑块，所述保温罩与所述滑块固定相连；所述底座上还安装有驱动机构，所述驱动机构与所述保温罩传动连接，以驱动所述保温罩升降移动。
19.进一步的，所述驱动机构为丝杠螺母机构，其包括电机、丝杠和滚珠螺母，所述电机安装于所述底座上，所述丝杠转动安装于所述主机架上，且所述丝杠的轴线方向平行于所述竖向导轨的长度方向布置，所述滚珠螺母与所述丝杠螺纹配合，所述滚珠螺母与所述保温罩之间固定连接有l形件。
20.进一步的，所述保温罩的内部设有第一温度传感器，所述底座上对应所述安装空间设有第二温度传感器；所述发热元件为电热块，所述保温罩的两个相对内壁上分别安装有所述电热块。
21.有益效果：该薄膜热收缩性能测定装置采用了底座、主机架、试样安装组件和保温罩的设计形式，主机架固定于底座上，主机架设有向下延伸的固定杆，保温罩移动套装于固定杆上。试样安装组件设置于固定杆的下端与底座之间，在升起保温罩时，暴露出试样安装组件，以便于固定相应的薄膜试样，安装操作更方便；在下降保温罩时，保温罩将安装空间内的试样进行封闭，并通过发热元件产生热量形成加热环境，从而实现在设定温度下引起试样收缩变形的目的，可精准地控制环境温度，提高测定结果的精确性。
22.其中，试样安装组件包括横向挂杆、样品导杆、上夹具和下夹具，横向挂杆可拆安装于固定杆的下端，样品导杆垂直于横向挂杆向下延伸；一方面，利用横向挂杆的固定部供
试样的上端粘连，试样的下端导向穿装于样品导杆上，位移传感器位于样品导杆的下侧，位移传感器来检测试样穿杆端的位移变化，样品导杆能够对试样起到收缩导向作用，从而确保试样的热收缩变形方向保持固定；另一方面，通过上夹具可将另一试样固定在横向挂杆上，另一试样的下端与下夹具相连，通过拉力传感器来检测热收缩应力。在同一温度条件下，同时检测收缩变形量和收缩应力两项参数，检测结果更加精准可靠，实现了全面测定薄膜的热收缩性能的目的。
附图说明
23.图1为本实用新型的薄膜热收缩性能测定装置的具体实施例中薄膜热收缩性能测定装置的立体示意图；
24.图2为本实用新型的薄膜热收缩性能测定装置的具体实施例中薄膜热收缩性能测定装置(省去外机壳)的主视示意图；
25.图3为本实用新型的薄膜热收缩性能测定装置的具体实施例中薄膜热收缩性能测定装置(省去外机壳)的侧视示意图；
26.图4为图1中试样安装组件的局部放大图；
27.图5为本实用新型的薄膜热收缩性能测定装置的具体实施例中薄膜热收缩性能测定装置的工作原理图。
28.图中：1、底座；11、拉力传感器；12、第二温度传感器；
29.2、主机架、20、固定杆；21、支撑板；22、顶板；23、竖向导轨；24、滑块；
30.3、试样安装组件；30、横向挂杆；300、固定槽；31、样品导杆；32、上夹具；33、下夹具；34、u形件；35、挂槽；
31.4、保温罩；40、发热元件；41、第一温度传感器；42、l形件；
32.5、外机壳；50、防护门；6、丝杠螺母机构；61、电机；62、丝杠；63、滚珠螺母。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
34.本实用新型的薄膜热收缩性能测定装置的具体实施例1，如图1至图5所示，薄膜热收缩性能测定装置包括底座1、主机架2、试样安装组件3和保温罩4，主机架2固定安装于底座1上，主机架2的上部设有向下延伸的固定杆20，固定杆20的下端与底座1间隔布置形成安装空间；保温罩4移动套装于固定杆20上，且保温罩4的内部安装有发热元件40，在升起保温罩4时，保温罩4位于安装空间的上侧，以暴露试样安装组件3；在下降保温罩4时，保温罩4封闭于安装空间的外部；
35.试样安装组件3包括横向挂杆30、样品导杆31、上夹具32和下夹具33，横向挂杆30可拆安装于固定杆20的下端，样品导杆31与横向挂杆30固定连接，且样品导杆31垂直于横向挂杆30向下延伸，横向挂杆30上设有供试样粘连的固定部；底座1上对应样品导杆31设有位移传感器，位移传感器用于检测试样穿杆端的位移变化；上夹具32安装于横向挂杆30上，上夹具32与样品导杆31间隔布置，底座1上设有拉力传感器11，下夹具33与拉力传感器11相连。
36.该薄膜热收缩性能测定装置采用了底座1、主机架2、试样安装组件3和保温罩4的设计形式，主机架2固定于底座1上，主机架2设有向下延伸的固定杆20，保温罩4移动套装于固定杆20上。试样安装组件3设置于固定杆20的下端与底座1之间，在升起保温罩4时，暴露出试样安装组件3，以便于固定相应的薄膜试样，安装操作更方便；在下降保温罩4时，保温罩4将安装空间内的试样进行封闭，并通过发热元件40产生热量形成加热环境，从而实现在设定温度下引起试样收缩变形的目的，可精准地控制环境温度，提高测定结果的精确性。
37.其中，试样安装组件3包括横向挂杆30、样品导杆31、上夹具32和下夹具33，横向挂杆30可拆安装于固定杆20的下端，样品导杆31垂直于横向挂杆30向下延伸；一方面，利用横向挂杆30的固定部供试样的上端粘连，试样的下端导向穿装于样品导杆31上，位移传感器位于样品导杆31的下侧，位移传感器来检测试样穿杆端的位移变化，样品导杆31能够对试样起到收缩导向作用，从而确保试样的热收缩变形方向保持固定；另一方面，通过上夹具32可将另一试样固定在横向挂杆30上，另一试样的下端与下夹具33相连，通过拉力传感器11来检测热收缩应力。在同一温度条件下，同时检测收缩变形量和收缩应力两项参数，检测结果更加精准可靠，实现了全面测定薄膜的热收缩性能的目的。
38.在本实施例中，样品导杆31设有两个，两个样品导杆31平行间隔设置，两个样品导杆31用于滑动装配试样定位片，试样定位片固定于试样的下端，且试样定位片构成试样穿杆端。需要说明的是，试样定位片为一硬纸片或塑料片，试样定位片的长度大于两个样品导杆31的宽度，试样定位片的中间开设有沿长度方向延伸的通槽，位于通槽的两端分别设有穿杆孔，可供样品导杆31穿插其中，利用试样定位片与两个样品导杆31的导向配合，从而确保试样的热收缩变形方向保持固定。
39.并且，横向挂杆30为圆柱杆，横向挂杆30的侧面开设有固定槽300，固定槽300的槽底面平行于两个样品导杆31所在的平面，固定槽300构成供试样粘连的固定部。制作试样时，先将薄膜裁剪成长条状，薄膜试样的宽度小于两个样品导杆31的间距，以便将试样置于两个样品导管31之间的间距位置，使用粘胶将试样的上端粘连在横向挂杆30的固定槽300上，将试样的下端穿过试样定位片的通槽并通过粘胶固定连接，从而确保试样的上端可靠地固定于横向挂杆30上，在受热情况下，利用试样定位片与样品导杆31的配合，使得试样的下端沿竖向准确地进行收缩位移。
40.作为进一步的优选方案，薄膜热收缩性能测定装置还包括外机壳5，外机壳5罩设于主机架2和保温罩4的外部，外机壳5对应安装空间开设有缺口，外机壳5还活动连接有防护门50，防护门50与外机壳5的缺口封闭配合。具体的，防护门50设有两个，两个防护门50分别铰接于外机壳5的两侧，以保护内部的元器件不被外界损坏；开启防护门50即可安装相应的试样，安装到位后，关闭防护门50并控制保温罩4下降，从而对安装空间内的试样形成加热环境。
41.在本实施例中，主机架2包括支撑板21和顶板22，支撑板21固定设置于底座1上，且支撑板21的长度方向呈竖向延伸布置，顶板22与支撑板21的上端固定相连，固定杆20设置于顶板22的下侧，且固定杆20与支撑板21平行间隔布置。即支撑板21位于底座1的后部，而固定杆20位于底座的前部上方，固定杆20的正下方对应安装空间，以便于工作人员在前部区域完成测试操作。
42.并且，固定杆20的下端设有u形件34，u形件34呈开口朝下设置，u形件34包括固定
相连的中间段和两个支臂，中间段与固定杆20的下端相连，两个支臂向下延伸布置，且两个支臂上对应设置有挂槽35。安装时，将横向挂杆30的两端分别插入对应的挂槽35中，从而使横向挂杆30挂装u形件34的两个支臂上，实现了对试样的上端可靠固定的目的。
43.上夹具32和下夹具33的结构相同，其包括第一夹板、第二夹板和紧固螺栓，紧固螺栓穿装连接第一夹板和第二夹板，试样夹紧于第一夹板和第二夹板之间；第一夹板的一侧开设有第一凹槽，第二夹板的一侧开设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相对组合形成卡槽，横向挂杆30与卡槽卡接配合。第一凹槽和第二凹槽均为弧形凹槽，两个凹槽相对组合形成圆心角大于210
°
的圆弧形卡槽，从而将上夹具32卡接于圆柱形的横向挂杆30上。
44.主机架2上设置有竖向导轨23，竖向导轨23滑动装配有滑块24，保温罩4与滑块24固定相连；底座1上还安装有驱动机构，驱动机构与保温罩4传动连接，以驱动保温罩4升降移动。驱动机构为丝杠螺母机构6，其包括电机61、丝杠62和滚珠螺母63，电机61安装于底座1上，丝杠62转动安装于主机架2上，且丝杠62的轴线方向平行于竖向导轨23的长度方向布置，滚珠螺母63与丝杠62螺纹配合，滚珠螺母63与保温罩4之间固定连接有l形件42。
45.另外，保温罩4的内部设有第一温度传感器41，底座1上对应安装空间设有第二温度传感器12；发热元件40为电热块，保温罩4的两个相对内壁上分别安装有电热块，当保温罩4下降至试样安装组件3的外部时，启动发热元件40对内部的试样加热，从而使试样在设定温度条件下发生热收缩变形。
46.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。