專利名稱：有定溫選擇偏差指示的熔融指數(shù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試熱塑性材料在熔體狀態(tài)時(shí)的流動(dòng)速率的儀器，特別是一種可以最方便地選定標(biāo)準(zhǔn)溫度的儀器(稱為熔融指數(shù)儀)，不同的熱塑性材料在熔融狀態(tài)下，具有不同的粘流特性，而同一種材料的粘流特性也不一定相同，其特性正表征了該材料的品質(zhì)，因此，在相關(guān)材料的物化試驗(yàn)中，需要測(cè)定其熔融指數(shù)(即熔體流動(dòng)速率)，以判斷其品質(zhì)。通行的做法是，以特定溫度下的熔體在單位時(shí)間內(nèi)通過標(biāo)準(zhǔn)口模的質(zhì)量來表示。顯然，溫度的變化對(duì)其終值將有相當(dāng)大的影響。而不同的材料，又制定有不同的溫度點(diǎn)。根據(jù)常規(guī)的方法，儀器有較寬的溫度調(diào)節(jié)范圍，操作者根據(jù)不同溫度要求，調(diào)節(jié)不同溫度設(shè)定，而在考慮到一定的溫度精度時(shí)，不可避免地，將帶來傳感器的非線性、放大器的非線性等一系列技術(shù)上的問題，對(duì)溫度精度及穩(wěn)定性，影響頗大。
本實(shí)用新型的目的是方便操作者對(duì)溫度的選擇，同時(shí)，實(shí)際溫度由數(shù)顯以偏差的方法顯示出來，操作簡(jiǎn)便，顯示精確，工作穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的在熔融指數(shù)儀中，由溫度傳感器及精密電阻組成的電橋的一臂，由多只接點(diǎn)開關(guān)接入不同的臂電阻，電橋輸出端與精密放大器輸入端相接，放大器的輸出，一方面連接到一A／D轉(zhuǎn)換－－顯示電路，另方面接入控制器輸入端。
當(dāng)某一接點(diǎn)開關(guān)接通電橋的一臂時(shí)，電橋的平衡點(diǎn)相應(yīng)變化(對(duì)應(yīng)某選定溫度值)，顯示電路即顯示了電橋的平衡與否情況，而調(diào)節(jié)電路總是以平衡情況作為控制參數(shù)。由于傳感器在平衡點(diǎn)的二側(cè)，相對(duì)地說線性總是比較好的，因此，消除了由于傳感器的非線性帶來的麻煩。這樣，當(dāng)操作者將溫度開關(guān)指向某一值時(shí)，一方面，調(diào)節(jié)電路控制加熱元件的加熱量，逐漸使溫度趨近于設(shè)定值，另方面，在實(shí)際溫度接近設(shè)定溫度時(shí)，偏差指示電路又精確地顯示了實(shí)際溫度值。也因此，消除了由于放大器放大倍數(shù)的微小變化而帶來的影響。
由于對(duì)熱塑性材料的熔體流動(dòng)速率的測(cè)定，國際、國內(nèi)都規(guī)定了一系列的溫度標(biāo)準(zhǔn)，因此，熔融指數(shù)儀采用在此所述的定溫選擇、偏差數(shù)顯的方法，能得到很好的效果。
本實(shí)用新型的熔融指數(shù)儀，操作簡(jiǎn)便，顯示精確，長期穩(wěn)定性好。
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
本實(shí)用新型熔融指數(shù)儀是在對(duì)一般熔融指數(shù)儀作改進(jìn)的基礎(chǔ)上得到的，參見圖1。活塞1插入料筒2的容腔3內(nèi)，容腔3的底部是口模4，在活塞1與口模4中間是被測(cè)料5，料筒外圍纏繞電加熱器7，加熱器7的外面由外殼8封閉，中間充滿保溫材料9，活塞1的頂端是托盤10，上置砝碼11，活塞與料筒頂端的間隙處套有一定位套12。料筒的一側(cè)沿軸向還有一深孔22，供插入溫度傳感器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，是電氣控制操作面板16，在面板上，主要裝有電源開關(guān)18、數(shù)字顯示器20、溫度選擇開關(guān)19、溫度微調(diào)鈕23，在立柱的內(nèi)腔中，是電氣控制部件17。
工作前，砝碼11及托盤10未壓在活塞上。接通電源，按下電源開關(guān)18，將溫度選擇開關(guān)撥向選定溫度，待數(shù)碼顯示器20顯示偏差值很小且穩(wěn)定后，連同定位套12抽出活塞1，在容腔3中灌入適量的被測(cè)料，再放入活塞并將料壓實(shí)，待溫度重新穩(wěn)定后，插上托盤，壓上指定質(zhì)量的砝碼，熔體料即通過口模4中的?？?1徐徐出料，根據(jù)單位時(shí)間的出料量，即可算出料的熔融指數(shù)值。如在溫度穩(wěn)定后與實(shí)際溫度有偏差，則可轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)23，以達(dá)到新的穩(wěn)定點(diǎn)，消除偏差。
參見圖2。圖2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。橋路50由橋臂51、52、53、54及電源55組成。其中，橋臂54是溫度傳感器49(熱電阻)，橋臂52由微調(diào)電位器58的右半部分、精密電阻59及電阻網(wǎng)絡(luò)60串接而成，電阻網(wǎng)絡(luò)60由可調(diào)電阻601、602、603、……60n分別與繼電器常開接點(diǎn)611、612、613、……61n串連后并接而成。繼電器接點(diǎn)611、612、613、……61n分別屬于繼電器621、622、623、……62n，其一端并接，另一端分別接入溫度選擇開關(guān)19的各檔端頭。橋路的另二臂分別為由精密電阻63及微調(diào)電位器58的左側(cè)部分串接而成的橋臂51及單由精密電阻64構(gòu)成的橋臂53。電橋50的輸出端56、57分別經(jīng)電阻71、72與放大器的輸入端73、74連接，放大器70的輸出端75一方面接入A／D轉(zhuǎn)換器77輸入端76，另方面連接到脈寬調(diào)制器78的輸入端79。
A／D轉(zhuǎn)換器77的輸出80接入數(shù)碼顯示器81。脈寬調(diào)制器78的時(shí)鐘端與時(shí)基電路82的時(shí)鐘輸出端83連接，其輸出81與可控硅過零觸發(fā)器85的控制端86連接，觸發(fā)器的輸出87、88跨接在可控硅89的第一陽極91、控制極92之間，而可控硅的第一陽極、第二陽極91、93與加熱器7、電網(wǎng)電源串接。
在工作狀態(tài)，溫度選擇開關(guān)19的檔位與某繼電器線圈相通，假設(shè)為621，此時(shí)，其觸點(diǎn)611將可微調(diào)電阻601接入橋臂52。橋臂54的熱電阻49，其阻值隨溫度上升而增加，電橋平衡時(shí)，橋臂51與54的比值和52與53的比值相等。在溫度還未達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電橋輸出端56的電位負(fù)于57，經(jīng)放大器放大，在其輸出75得到一個(gè)正向電壓，脈寬調(diào)制器的輸入端79只對(duì)正電位起作用，因此，該正向電壓即可控制調(diào)節(jié)器的輸出脈寬，正向電壓越高，輸出脈寬部分越長，過零觸發(fā)器85的工作時(shí)間越長，可控硅89的導(dǎo)通時(shí)間也越長，加熱器7通電時(shí)間也越長。時(shí)基電路82的時(shí)鐘輸出決定了脈寬調(diào)制電路的工作周期，隨著加熱器7的加熱，料筒2(見圖1)的溫度開始升高，當(dāng)溫度與設(shè)定溫度接近時(shí)，放大器70開始脫離飽和狀態(tài)而進(jìn)入放大狀態(tài)，其輸出端75電壓開始下降，脈寬調(diào)制器輸出84的脈寬變窄，加熱器通電時(shí)間比例在由時(shí)基電路82所決定的周期內(nèi)開始減少，平均加熱功率下降，且隨著溫度對(duì)設(shè)定值的趨近，加熱平均功率進(jìn)一步下降，直至加熱功率與料筒的散熱量達(dá)到平衡，溫度不再變化，此時(shí)，電橋也趨向于平衡，電路穩(wěn)定在一個(gè)新的狀態(tài)。
當(dāng)實(shí)際溫度與設(shè)定值接近到某個(gè)范圍(如10℃)，放大器70進(jìn)入線性區(qū)，其輸出的正向電壓經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后，由數(shù)碼顯示器81顯示出來。這就是溫度偏差值。當(dāng)在溫度調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)超調(diào)時(shí)，同樣原理，數(shù)顯會(huì)出現(xiàn)另一極性的偏差值。
可見，要改變溫度，只要改變橋臂52的串入電阻即可。
上述實(shí)施例只是作為一般的舉例描述而不意味著對(duì)實(shí)用新型的范圍作限制。
權(quán)利要求1.一種具有定溫選擇、偏差指示的熔融指數(shù)儀，它包括活塞、料筒、口模、加熱器、托盤、定位套、砝碼、立柱與底座，以及電橋、放大器、A/D轉(zhuǎn)換與顯示電路、脈寬調(diào)制器、時(shí)基發(fā)生器、過零觸發(fā)器，其特征在于，電橋的一臂由一只精密電阻、微調(diào)電位器的一部分及一組電阻組串接而成，上述電阻組是由多個(gè)電阻與接點(diǎn)的串聯(lián)電路經(jīng)并接而成的；電橋的電源與該微調(diào)電位器中心端連接，其二側(cè)端分別與左、右二橋臂串接。
2.按照權(quán)利要求1所述的熔融指數(shù)儀，其特征在于，上述電橋的輸出端，分別與放大器的輸入端連接，放大器的輸出端，分別與A／D轉(zhuǎn)換器的輸入端及脈寬調(diào)制器的控制端連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的熔融指數(shù)儀，其特征在于，接點(diǎn)由繼電器線圈控制，各繼電器由定溫選擇開關(guān)轉(zhuǎn)換選通，上述定溫選擇開關(guān)安裝在面板上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種測(cè)定熱塑性材料在熔體狀態(tài)下的流動(dòng)速率的、具有定溫選擇、偏差指示的熔融指數(shù)儀。它是在由溫度傳感器為一臂組成的電橋的另一臂，由多只接點(diǎn)開關(guān)按不同溫度選擇接入不同的臂電阻，以對(duì)應(yīng)在不同的溫度下，電橋有不同的平衡點(diǎn)，經(jīng)精密放大器對(duì)平衡點(diǎn)二側(cè)附近進(jìn)行放大，放大信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換與顯示電路，同時(shí)送入控制調(diào)節(jié)電路。顯然，它消除了由于放大器放大倍數(shù)帶來的不穩(wěn)定影響，也消除了由于放大器的非線性、傳感器的非線性帶來的技術(shù)上處理的麻煩。它使操作者操作方便、顯示直觀、工作穩(wěn)定，能有效地提高熔融指數(shù)儀的技術(shù)指標(biāo)。
文檔編號(hào)G01N25/04GK2156504SQ9224513
公開日1994年2月16日 申請(qǐng)日期1992年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月30日
發(fā)明者陳禹, 姚漢梁, 張梅, 姚健 申請(qǐng)人:陳禹, 張梅, 姚健