CN105547867A - 一种橡胶低温测试设备及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种橡胶低温测试设备和测试方法，涉及橡胶性能测试领域，包括实验容器，用于夹持待测试样的升降夹持器、用于撞击待测试样的冲击装置和冷却介质槽；升降夹持器设置在实验容器上，升降夹持器设置在实验容器的顶部，升降夹持器从实验容器顶部伸入实验容器内；冲击装置设置在实验容器的下部，冲击装置从实验容器外部伸入到实验容器内；实验容器和冷却介质槽之间设置有可伸缩隔板，可伸缩隔板沿实验容器和冷却介质槽的水平方向伸缩。本发明还提供了一种测试方法。通过关闭实验容器和冷却介质槽之间的通道，不仅可以减少冷却介质和外界空气进行热交换的机会，而且还可以有效的防止撞击试验中的撞击碎片落入冷却介质中。

Description

一种橡胶低温测试设备及其测试方法

技术领域

本发明涉及橡胶性能测试领域，具体而言，涉及一种橡胶低温测试设备和测试方法。

背景技术

橡胶低温脆性测定机主要用来测定硫化橡胶在规定条件下试样受冲击出现破坏时的最高温度(即脆性温度)，也可以对非硬质塑料及其他弹性材料在低温条件下的使用性能作比较性鉴定，因此无论在科学研究材料及其制品的质量检验，生产过程的控制等方面均是不可缺少的。

目前在测定硫化橡胶的低温脆性时，试样需要浸入橡胶低温脆性测定机中冷却介质控温槽内的冷却介质(酒精、丙酮等)来冷却降温。为了尽量保持在测试后冷却介质的温度不因为和外界空气发生热交换而升高，现有的技术将冷却介质槽顶部的供夹持设备和待测试样出入的孔设置得尽可能的小，以使在对试样做冲击试验或更换试样的过程中，尽可能保持冷却介质的温度不升高。

但由于待测试样的直径不尽相同，因此供待测试样通过的孔相对面积仍然不小，无法很好的防止冷却介质和外界的空气进行热交换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶低温测试设备及其测试方法，以改善上述问题。

本发明提供一种橡胶低温测试设备，包括实验容器，用于夹持待测试样的升降夹持器、用于撞击待测试样的冲击装置和冷却介质槽；

所述升降夹持器设置在所述实验容器上，所述升降夹持器设置在实验容器的顶部，所述升降夹持器从实验容器顶部伸入实验容器内；

所述冲击装置设置在所述实验容器的下部，所述冲击装置从实验容器外部伸入到所述实验容器内；

所述实验容器和冷却介质槽之间设置有可伸缩隔板，所述可伸缩隔板沿实验容器和冷却介质槽的水平方向伸缩。

在试验时，试验操作人员将冷却介质槽内注入了冷却介质后，用可伸缩隔板封闭实验容器与冷却介质槽之间的通道，使实验容器内的空气无法进入冷却介质槽内；在需要对试样进行冷却时，再打开可伸缩隔板，并在实验容器和冷却介质槽之间留出可供升降夹持器和待测试样通过的通道；在将待测试样从冷却介质中取出并返回到实验容器内后，迅速用可伸缩隔板关闭实验容器和冷却介质槽之间的通道。

在这一过程中，不仅可以减少冷却介质和外界空气进行热交换的机会，而且使用可伸缩隔板将实验容器和冷却介质槽之间的通道完全封闭后，还能有效的防止撞击试验中的撞击碎片落入冷却介质中。

优选的，所述可伸缩隔板包括固定部和可伸缩部，所述可伸缩部上设置有用于检测待测试样面积和升降夹持器面积的传感器，传感器设置在可伸缩部的上端面，传感器和外界的控制平台连接；

在试验中，如果通过操作人员的经验来判断可伸缩隔板具体需要打开的通道的面积大小，其判断结果是不够精准的，如果使用可以检测待测试样和升降夹持器面积的传感器直接进行测量，然后操作人员根据测量结果进行操作，便可使操作人员对可伸缩隔板的操作变得更为精准。

优选的，所述传感器分别设置在可伸缩部的上端面和下端面；

待测试样在冷却介质内达到所要冷却的温度后，需要重新回到实验容器内进行撞击实验，当待测试样从冷却介质槽内回到实验容器内时，设置在可伸缩部下端面的传感器可以对待测试样和升降夹持器的面积直接进行测量，操作人员根据测量结果进行操作，将使可伸缩隔板的操作更为精准。

优选的，所述传感器表面设置有隔热件；

由于传感器在低温下可能会失灵，因此可以在传感器表面设置隔热件，防止传感器因为外界空气温度过低而失灵。

优选的，所述可伸缩隔板内设置有给可伸缩隔板内部零部件加热的加热元件，在可伸缩隔板表面设置有隔热件；

由于传感器和其他零部件在低温下可能会失灵，因此可以在可伸缩隔板内设置加热元件，但加热元件对可伸缩隔板进行加热的过程中，其热量可能会与冷却介质槽内的空气发生大量的热交换，从而影响到冷却介质的温度，因此需要在可伸缩隔板表面设置有隔热件。

优选的，所述可伸缩隔板下方设置有用于阻碍可伸缩隔板上方和下方的空气进行热交换的风幕装置；风幕装置通过风道与外接风机连通，并通过喷嘴将风机产生的气流高速喷出。

在可伸缩隔板的下方设置风幕装置，风幕装置喷出的气流形成一道风幕，可以有效的防止冷却介质槽内的空气与实验容器内的空气发生热交换。

优选的，所述风幕装置设置在可伸缩部的下端面；

风幕装置设置在可伸缩部的下端面，风幕装置可以随着可伸缩部的运动而运动，调整风幕装置所形成的风幕的面积。

优选的，所述风幕装置上设置有感应升降夹持器和待测试样位置的距离传感器；

在风幕上设置感应升降夹持器和待测试样位置的距离传感器，一旦距离传感器检测到升降夹持器和待测试样要经过风幕区域时，即可控制风幕停止工作，防止风幕将待测试样吹偏，或将待测试样和升降夹持器上残留的冷却介质吹到冷却介质槽以外的地方。

优选的，所述可伸缩隔板通过电机驱动，可伸缩隔板的可伸缩部通过齿轮、齿条与电机配合，电机可以接受操作人员的指令或者接受计算机处理器的指令；

检测升降夹持器和待测试样面积的传感器检测到可伸缩隔板需要打开的面积之后，将该数据反馈至操作平台，操作平台的计算机控制可伸缩隔板打开的面积。

本发明还提供一种使用所述的橡胶低温测试设备测试橡胶的方法，包括：

S1：将待测试样加工切成长度为100mm～120mm、宽为20mm-80mm的条状待测试样，并打磨条状待测试样表面的毛刺，以使其表面光滑；

S2：用升降夹持器夹持条状待测试样的上端部；

S3：向冷却介质槽内注入足够的冷却介质，并保持试验温度，用升降夹持器将条状待测试样全部浸入到冷却介质中；

S4：用升降夹持器将条状待测试样带回到实验容器内，用冲击装置撞击条状待测试样。

本发明是这样实现的，在实验容器和冷却介质槽之间设置有可伸缩隔板，通过可伸缩隔板打开或关闭实验容器与冷却介质槽之间的通道。

本发明的有益效果是，通过关闭实验容器和冷却介质槽之间的通道，不仅可以减少冷却介质和外界空气进行热交换的机会，而且在可伸缩隔板将实验容器和冷却介质槽之间的通道完全封闭后，还可以有效的防止撞击试验中的撞击碎片落入冷却介质中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的材料拉伸测试设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的结构示意图中A处的放大图；

图3为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的结构示意图中A处的另一结构放大图；

图4为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的结构示意图中A处的又一结构放大图；

图5为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的局部结构放大图；

图6为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的另一结构示意图；

图7为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的又一结构示意图；

图8为本发明实施例提供的材料拉伸测试设备的再一结构示意图；

附图标记汇总：

实验容器100，升降夹持器110，待测试样111，冲击装置120，冷却介质槽130，冷却介质131，可伸缩隔板200，固定部210，可伸缩部220，传感器230，隔热件240，加热元件250，风幕装置300。

具体实施方式

目前在测定硫化橡胶的低温脆性时，试样需要浸入橡胶低温脆性测定机中冷却介质控温槽内的冷却介质(酒精、丙酮等)来冷却降温。为了尽量保持在测试后冷却介质的温度不因为和外界空气发生热交换而升高，现有的技术将冷却介质槽顶部的供夹持设备和待测试样出入的孔设置得尽可能的小，以使在对试样做冲击试验或更换试样的过程中，尽可能保持冷却介质的温度不升高。

但由于待测试样的直径不尽相同，因此供待测试样通过的孔相对面积仍然不小，无法很好的防止冷却介质和外界的空气进行热交换。

有鉴于此，本发明提供了一种橡胶低温测试设备及其测试方法，以改善上述问题

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例，如图7所示，本发明提供一种橡胶低温测试设备，包括机架，实验容器100，用于夹持待测试样111的升降夹持器110、用于撞击待测试样的冲击装置120和冷却介质槽130；

升降夹持器110设置在实验容器100上，升降夹持器110设置在实验容器100的顶部，升降夹持器110从实验容器100顶部伸入实验容器100内；

冲击装置120设置在实验容器100的下部，冲击装置120的撞击部分伸入到实验容器100内，其余部分设置在实验容器100体壁外；

在实验容器100和冷却介质槽130之间设置有可伸缩隔板200，可伸缩隔板沿实验容器100和冷却介质槽130的水平方向伸缩。

也可以将实验容器100固定在机架上方，冷却介质槽130设置在机架内，可伸缩隔板设置在实验容器100和冷却介质槽130之间的机架上(如图8)，可伸缩隔板的可伸缩部分可以从机架的一端完全的伸出，并接触的机架的另外一端，从而打开或关闭升降夹持器和待测试样进入和离开冷却介质槽130的通道。

可伸缩隔板的可伸缩的部分可以沿水平方向移动，以向外伸出可伸缩的部分或向内收回可伸缩的部分，从而打开或关闭升降夹持器和待测试样进入和离开冷却介质槽130的通道。

在试验时，试验操作人员向冷却介质槽内注入冷却介质131后，用可伸缩隔板关闭实验容器与冷却介质槽之间的通道，使实验容器内的空气无法进入冷却介质槽内；在需要对待测试样进行冷却时，再打开可伸缩隔板，并在实验容器和冷却介质槽之间留出可供升降夹持器和待测试样通过的通道，以便将升降夹持器可以将待测试样浸入冷却介质；在将待测试样从冷却介质中取出并返回到实验容器内后，迅速用可伸缩隔板关闭实验容器和冷却介质槽之间的通道。

在这一过程中，不仅可以减少冷却介质和外界空气进行热交换的机会，而且在可伸缩隔板将实验容器和冷却介质槽之间的通道完全封闭后，还可以有效的防止撞击试验中的撞击碎片落入冷却介质中。

第二实施例，如图1、图2、图8所示，一种橡胶低温测试设备，包括机架，实验容器100，用于夹持待测试样的升降夹持器110、用于撞击待测试样的冲击装置120和冷却介质槽130；

升降夹持器110设置在实验容器100上，升降夹持器110设置在实验容器100的顶部，升降夹持器110从实验容器100顶部伸入实验容器100内；

冲击装置120设置在实验容器100的下部，冲击装置120的撞击部分伸入到实验容器100内，其余部分设置在实验容器100体壁外；

实验容器100固定在机架上方，冷却介质槽130设置在机架内，可伸缩隔板设置在实验容器100和冷却介质槽130之间的机架上。

可伸缩隔板包括固定部210和可伸缩部220，可伸缩部上设置有用于检测待测试样面积和升降夹持器面积的传感器230，传感器设置在可伸缩部220的上端面，传感器和外界的控制平台连接；

在试验中，如果通过操作人员的经验来判断可伸缩隔板具体需要打开的通道的面积大小，其判断结果是不够精准的，如果使用可以检测待测试样和升降夹持器面积的传感器直接进行测量，然后操作人员根据测量结果进行操作，便可使操作人员对可伸缩隔板的操作变得更为精准。

当待测试样完全进入到冷却介质131中后，可伸缩部重新向外伸出，在不接触升降夹持器110任一部分的前提下，尽量的封闭实验容器和冷却介质槽之间的通道。在待测试样完成浸泡之后，操作人员可以根据开始时可伸缩隔板打开的面积，收回可伸缩部，以使待测试样返回实验容器内。

第三实施例，如图1、图3、图8所示，传感器230设置分别设置在可伸缩部220的上端面和下端面；

待测试样在冷却介质内达到所要冷却的温度后，需要重新回到实验容器内进行撞击实验，当待测试样从冷却介质槽内退回到实验容器内时，设置在可伸缩部下端面的传感器可以对待测试样和升降夹持器的面积直接进行测量，操作人员根据测量结果进行操作，将使可伸缩隔板的操作更为精准。

第三实施例，如图1、图2、图3所示，所述传感器表面设置有隔热件240；

由于传感器在低温下可能会失灵，因此可以在传感器表面设置隔热件，防止传感器因为外界空气温度过低而失灵，增加传感器的可靠性。

其余未述部分同第二实施例。

第四实施例，如图1、图4所示，所述可伸缩隔板内设置有给可伸缩隔板内部零部件加热的加热元件250；

由于传感器和其他零部件在低温下可能会失灵，因此可以在可伸缩隔板内设置加热元件，但加热元件对可伸缩隔板进行加热的过程中，其热量可能会与冷却介质槽内的空气发生大量的热交换，从而影响到冷却介质的温度，因此需要在可伸缩隔板表面设置有隔热件。

其余未述部分同第三实施例。

第五实施例，如图6所示，所述可伸缩隔板200下方设置有用于阻碍可伸缩隔板上方和下方的空气进行热交换的风幕装置300；风幕装置与外接的制冷风机连通，制冷风机将低温气体通过气道输送到风幕装置300处，并通过风幕装置300将低温气体高速喷出，从而在实验容器100和冷却介质槽130之间形成一道阻挡空气对流的风幕。

为了进一步防止冷却介质槽内的空气与外界空气或可伸缩隔板发生热交换，从而影响到冷却介质的温度，在可伸缩隔板的下方设置有风幕，风幕喷出的空气可以有效的防止冷却介质槽内的空气与外界发生热交换。

或者，

在可伸缩部下端面设置有风幕装置；

风幕装置设置在可伸缩部的下端面，风幕装置可以随着可伸缩部的运动而运动，调整风幕装置所形成的风幕的面积。

风幕装置300上设置有感应升降夹持器和待测试样位置的距离传感器(图中未示出)；

在风幕上设置感应升降夹持器和待测试样位置的距离传感器，一旦距离传感器检测到升降夹持器和待测试样要经过风幕位置时，即控制风幕装置停止工作，防止将待测试样吹偏，或将待测试样和升降夹持器上残留的冷却介质吹到冷却介质槽以外的地方。

如图5，可伸缩隔板200通过电机驱动，可伸缩隔板的可伸缩部220通过齿轮、齿条与电机配合，电机可以接受操作人员的指令或者接受计算机处理器的指令；

检测升降夹持器和待测试样面积的传感器检测到可伸缩隔板需要打开的面积之后，将该数据反馈至操作平台，操作平台的计算机控制可伸缩隔板打开的面积。

一种使用上述橡胶低温测试设备测试橡胶的方法，包括：

S1：将待测试样加工切成长度为100mm～120mm、宽为20mm-80mm的条状待测试样，并打磨条状待测试样表面的毛刺，使其表面光滑；

S2：用升降夹持器夹持条状待测试样的上端部；

S3：向冷却介质槽内注入足够的冷却介质，并保持试验温度，用升降夹持器将条状待测试样全部浸入到冷却介质中；

S4：用升降夹持器将条状待测试样带回到实验容器内，用冲击装置撞击条状待测试样。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡胶低温测试设备，其特征在于，包括实验容器，用于夹持待测试样的升降夹持器、用于撞击待测试样的冲击装置和冷却介质槽；

所述升降夹持器设置在所述实验容器上，所述升降夹持器设置在实验容器的顶部，所述升降夹持器从实验容器顶部伸入实验容器内；

所述冲击装置设置在所述实验容器的下部，所述冲击装置从实验容器外部伸入到所述实验容器内；

所述实验容器和冷却介质槽之间设置有可伸缩隔板，所述可伸缩隔板沿实验容器和冷却介质槽的水平方向伸缩。

2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述可伸缩隔板包括固定部和可伸缩部，所述可伸缩部上设置有用于检测待测试样面积和升降夹持器面积的传感器。

3.根据权利要求2所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述传感器分别设置在可伸缩部的上端面和下端面。

4.根据权利要求3所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述传感器表面设置有隔热件。

5.根据权利要求3所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述可伸缩隔板内设置有给可伸缩隔板内部零部件加热的加热元件，在可伸缩隔板表面设置有隔热件。

6.根据权利要求1所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述可伸缩隔板下方设置有用于阻碍可伸缩隔板上方和下方的空气进行热交换的风幕装置。

7.根据权利要求2所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述风幕装置设置在可伸缩部的下端面。

8.根据权利要求6或7所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述风幕装置上设置有感应升降夹持器和待测试样位置的距离传感器。

9.根据权利要求1所述的橡胶低温测试设备，其特征在于，所述可伸缩隔板通过电机驱动。

10.一种根据权利要求1至9所述的橡胶低温测试设备测试橡胶的测试方法，其特征在于，

S1：将待测试样加工切成长度为100mm～120mm、宽为20mm-80mm的条状待测试样，并打磨条状待测试样表面的毛刺，使其表面光滑；

S2：用升降夹持器夹持条状待测试样的上端部；

S3：向冷却介质槽内注入足够的冷却介质，并保持试验温度，用升降夹持器将条状待测试样全部浸入到冷却介质中；

S4：用升降夹持器将条状待测试样带回到实验容器内，用冲击装置撞击条状待测试样。