CN103776736A

CN103776736A - 一种衬层粘度测量仪

Info

Publication number: CN103776736A
Application number: CN201410056927.7A
Authority: CN
Inventors: 郑玉卿; 崔靖渝; 许海燕; 许虹怡
Original assignee: Individual
Current assignee: Huzhou University
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2034-02-20
Also published as: CN103776736B

Abstract

本发明涉及一种衬层粘度测量仪。该测量仪有剪式升降台（1），剪式升降台（1）的顶部具有底板（2），底板（2）上有导向光杆（3）和滚珠丝杠螺母副（4），底板（2）的上方设置有一平台（5），平台（5）在滚珠丝杠螺母副（4）的驱动下上下移动，滚珠丝杠螺母副（4）的动力由安装在底板（2）上的第一电机（21）提供，平台（5）上安装有第二电机（51）、齿轮齿条机构（52）、直线导轨（53），直线导轨（53）的端部装有压头（54），压头（54）上有传感器（55），传感器（55）连接控制器和显示器，齿轮齿条机构（52）在第二电机（51）的驱动下推动直线导轨（53）水平移动。该装置能实现对衬层粘度的快速测量。

Description

一种衬层粘度测量仪

技术领域

本发明涉及一种粘度测量仪器，尤其涉及一种衬层粘度测量仪。

背景技术

目前对粘度的定量测量已经有了许多比较成熟的方法,如毛细管法、旋转法及振动法等，基于这些方法已经研究出来的粘度测量仪种类也不在少数，但绝大多数粘度测量仪仅适用于流体粘度的定量测量或者执行机构并不适用于管道内壁衬层粘度的测量，如2010年2月24日公开的中国专利号为200810041858.7的发明专利提出了一种流体流变特性和粘度测量仪，其包括：一个安装板；在所述的安装板上安置一个中心连接机构；在安装板的下方、中心连接机构上依次是宝石轴承机构和转子；其特征在于还包括：在安装板上方、中心连接机构上依次是扭矩传感器、扭矩位移调整机构以及轴承机构；所述的轴承机构连接一个由高细分步进电机驱动电路驱动的步进电机；在所述的扭矩传感器的侧旁安置一个与电脑处理器控制系统相接的无接触光电传感器。2010年8月4日公开的中国专利号为201010114039.8的发明专利提出了一种可精确测量流体粘度的仪器，其目的在于解决胶帽连接方式在插拔胶帽时容易造成粘度管破损,以及现有粘度计上、下测量位间距定位不精确的问题。这些发明虽然可以实现流体的粘度测量且可达到一定精度，但却不适合工程上管道内壁的衬层粘度的测量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，专门针对对衬层粘度有一定强度要求的场合，提供一种能实现对衬层粘度进行快速测量的测量仪。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：一种衬层粘度测量仪，包括剪式升降台，剪式升降台的顶部具有底板，底板上竖直设置有导向光杆和滚珠丝杠螺母副，底板的上方活动设置有一平台，平台在滚珠丝杠螺母副的驱动下沿着导向光杆上下移动，滚珠丝杠螺母副的动力由安装在底板上的第一电机提供，平台上安装有第二电机、齿轮齿条机构、直线导轨，直线导轨的端部装有压头，压头上有传感器，传感器连接控制器和显示器，齿轮齿条机构在第二电机的驱动下推动直线导轨水平移动。

本发明的机械结构包括底部的剪式升降台来实现固定有压力传感器的压头作上下粗略调节，再由滚珠丝杠螺母副来实现竖直方向的准确调节定位，以适应不同测量对象的高度，高度确定后由齿轮齿条机构来实现压头水平调节定位，滚珠丝杠螺母副与齿轮齿条机构结构简单运行平稳可靠。水平外伸机构采用直线导轨，既防止导轨受倾覆力矩而偏转又保证压头的定位精度，维护成本低。本申请的控制器由单片机外加A/D转换器完成，此为现有技术不再赘述。当传感器下降碰到衬层时，传感器将受压变形，产生负电信号，拉应力在传感器与衬层分离前一刻达到最大，产生正的电信号，通过显示器记录电信号变化过程，将峰值电信号与参考值比较即可知粘度是否符合要求。

作为改进，所述导向光杆的数量为2根，滚珠丝杠螺母副配有2根导向光杆起导向作用，平台有2个直线轴承，直线轴承套在导向光杆上。

作为改进，为防止导向光杆晃动，所述导向光杆的顶部设置有固定块。

作为改进，为防止平台失稳以及产生过大挠度，所述直线轴承与所述平台之间固定有支撑杆。

作为改进，所述平台上固定有滑块，滑块的位置与形状与所述直线导轨的位置与形状相适配，直线导轨在齿轮齿条机构的驱动下沿着滑块水平移动。直线导轨采取滑块固定导轨滑动的安装方式。

作为改进，所述底板上有推力球轴承，所述固定块上设置有深沟球轴承，所述滚珠丝杠螺母副的一端固定在推力球轴承上，所述滚珠丝杠螺母副的另一端固定在深沟球轴承上。

作为改进，所述滚珠丝杠螺母副上设置有第一锥齿轮，所述第一电机的输出端设置有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮相互咬合将第一电机的动力传输给滚珠丝杠螺母副。

作为改进，所述第一电机为直流无刷刹车电机。

两锥齿轮传动处采用直流无刷刹车电机来实现丝杠螺母定位后自锁，既保证了传动效率又增强了测量的可靠性与安全性。

作为改进，所述剪式升降台的底部设置有万向轮，方便对整个装置进行移动。

作为改进，所述底板上设置有一箱体，所述导向光杆、滚珠丝杠螺母副、平台、第一电机均位于箱体内，箱体上竖直开设有凹槽，直线导轨穿过凹槽，压头位于箱体外。

本发明相对于其它同类产品，不但制造成本较低，还能方便、快捷地实现对衬层粘度的测量，保证衬层与管道内壁的粘结达到一定强度，从而大大提高提高相关企业的产品质量，降低工人的劳动强度，加快生产流水线的自动化进程，给企业带来巨大的经济效益。

附图说明

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体外观图；

图2为本发明除去箱体外壳后的总装图；

图3为本发明第二锥齿轮所在轴的剖视图；

图4为本发明使用状态示意图；

图5为本发明实施测量时的过程图。

图中：1、剪式升降台；11、手柄；2、底板；21、第一电机；22、推力球轴承；23、第一锥齿轮；24、联轴器；25、轴；26、螺钉锁紧挡圈；27、角接触球轴承；28、套筒；29、第二锥齿轮；3、导向光杆；4、滚珠丝杠螺母副；5、平台；51、第二电机；52、齿轮齿条机构；53、直线导轨；54、压头；55、传感器；56、直线轴承；57、支撑杆；58、滑块；59、限位开关；6、固定块；61、深沟球轴承；7、万向轮；8、箱体；81、凹槽；9、管道；10、衬层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所示，衬层粘度测量仪的各传动机构在箱体8内，各传动机构包括导向光杆3、滚珠丝杠螺母副4、平台5、第一电机21等。箱体8固定在剪式升降台1上，剪式升降台可选用北京中兴公司生产的规格为200*200*280的手动控制升降台。剪式升降台1的升降采取手柄11手摇控制，底部装有万向轮7。箱体8的外壳开有一竖直凹槽81，使压头54能上下左右移动，直线导轨53穿过凹槽81，压头54位于箱体8外。

如图2所示，剪式升降台1的顶部具有底板2，底板2上竖直设置有2根导向光杆3和1个滚珠丝杠螺母副4，导向光杆3的顶部设置有固定块6。底板2的上方活动设置有一平台5，平台5有2个直线轴承56，直线轴承56套在导向光杆3上。直线轴承56与平台5之间固定有支撑杆57。平台5在滚珠丝杠螺母副4的驱动下沿着导向光杆3上下移动，滚珠丝杠螺母副4的动力由安装在底板2上、带自锁功能的第一电机21提供，第一电机21为直流无刷刹车电机，型号为60BL100S15-230TF0B的直流无刷刹车电机。滚珠丝杠螺母副4上设置有第一锥齿轮23，第一电机21的输出端设置有第二锥齿轮29，第二锥齿轮29与第一锥齿轮23相互咬合将第一电机21的动力传输给滚珠丝杠螺母副4。

如图3所示，第一电机21的输出端包括联轴器24、轴25、螺钉锁紧挡圈26、角接触球轴承27、套筒28、第二锥齿轮29。第一电机21通过联轴器24传递给第二锥齿轮29、第一锥齿轮23，实现两相交轴的传动将转速与转矩传递给滚珠丝杠螺母副4，从而使与之固定的平台5上下移动。

如图2所示，平台5上安装有第二电机51、齿轮齿条机构52、直线导轨53，直线导轨53的端部装有压头54，压头54上有传感器55，传感器55可选用上海傲然传感器有限公司的型号为EVT-14C的微型拉压两用型测力传感器。传感器55连接控制器和显示器（控制器和显示器在图中未示出）。平台5上还固定有滑块58，滑块58的位置与形状与所述直线导轨53的位置与形状相适配，直线导轨53在齿轮齿条机构52的驱动下沿着滑块58水平移动。第二电机51可选用三拓的型号GW4468的涡轮蜗杆减速直流电机。左右移动的极限位置由限位开关59控制，防止齿轮齿条脱离啮合、压头54与箱体8的碰撞与超出量程。两只限位开关59分别固定在齿条两端，齿条与直线导轨53固定。直线导轨53的安装方式采取反装，即滑块58与平台5固定，导轨可以水平移动，压头54固定在导轨53末端方便外伸测量。

底板2上有推力球轴承22，固定块6上设置有深沟球轴承61，滚珠丝杠螺母副4的一端固定在推力球轴承22上，滚珠丝杠螺母副4的另一端固定在深沟球轴承61上，用来承受径向力与轴向力，同时起支撑作用。

图4为本发明使用状态示意图，图中标号9的即为管道，标号10的即为衬层。图5为本发明实施测量时的过程图，当测量完成后读取传感器示数，与参考值相比较，当示数大于或等于参考值时，表示衬层粘度符合强度要求。

Claims

1.一种衬层粘度测量仪，其特征在于：包括剪式升降台（1），剪式升降台（1）的顶部具有底板（2），底板（2）上竖直设置有导向光杆（3）和滚珠丝杠螺母副（4），底板（2）的上方活动设置有一平台（5），平台（5）在滚珠丝杠螺母副（4）的驱动下沿着导向光杆（3）上下移动，滚珠丝杠螺母副（4）的动力由安装在底板（2）上的第一电机（21）提供，平台（5）上安装有第二电机（51）、齿轮齿条机构（52）、直线导轨（53），直线导轨（53）的端部装有压头（54），压头（54）上有传感器（55），传感器（55）连接控制器和显示器，齿轮齿条机构（52）在第二电机（51）的驱动下推动直线导轨（53）水平移动。

2.如权利要求1所述的一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述导向光杆（3）的数量为2根，平台（5）有2个直线轴承（56），直线轴承（56）套在导向光杆（3）上。

3.如权利要求1或2所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述导向光杆（3）的顶部设置有固定块（6）。

4.如权利要求2所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述直线轴承（56）与所述平台（5）之间固定有支撑杆（57）。

5.如权利要求1所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述平台（5）上固定有滑块（58），滑块（58）的位置与形状与所述直线导轨（53）的位置与形状相适配，直线导轨（53）在齿轮齿条机构（52）的驱动下沿着滑块（58）水平移动。

6.如权利要求3所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述底板（2）上有推力球轴承（22），所述固定块（6）上设置有深沟球轴承（61），所述滚珠丝杠螺母副（4）的一端固定在推力球轴承（22）上，所述滚珠丝杠螺母副（4）的另一端固定在深沟球轴承（61）上。

7.如权利要求6所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述滚珠丝杠螺母副（4）上设置有第一锥齿轮（23），所述第一电机（21）的输出端设置有第二锥齿轮（29），第二锥齿轮（29）与第一锥齿轮（23）相互咬合将第一电机（21）的动力传输给滚珠丝杠螺母副（4）。

8.如权利要求1所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述第一电机（21）为直流无刷刹车电机。

9.如权利要求1所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述剪式升降台（1）的底部设置有万向轮（7）。

10.如权利要求1所述一种衬层粘度测量仪，其特征在于：所述底板（2）上设置有一箱体（8），所述导向光杆（3）、滚珠丝杠螺母副（4）、平台（5）、第一电机（21）均位于箱体（8）内，箱体（8）上竖直开设有凹槽（81），直线导轨（53）穿过凹槽（81），压头（54）位于箱体（8）外。