CN203629994U

CN203629994U - 一种高速可视化剪切黏度测试装置

Info

Publication number: CN203629994U
Application number: CN201320643512.0U
Authority: CN
Inventors: 廖中文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2023-10-17

Abstract

本实用新型提供了一种高速可视化剪切黏度测试装置，一种高速可视化剪切黏度测试装置，包括驱动装置、第一结合套、扭矩传感器、驱动装置支架，所述驱动装置下方过盈配合连接有第一结合套，所述第一结合套过盈配合连接有扭矩传感器，所述驱动装置支架一端固定连接有驱动装置，另一端固定连接有扭矩传感器下方，还包括测试装置壳体、测试装置主体，所述测试装置壳体内设有测试装置主体，本实用新型的有益效果在于：结构简单、测量数据准确、成本低、科学性、精确度高。

Description

一种高速可视化剪切黏度测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，尤其涉及一种高速可视化剪切黏度测试装置。

背景技术

目前，相对滑动型流变仪的研究比较完善的是采用无限长同心，即旋转圆柱无限长，内外圆柱同心安装，研究方法主要有两种：示踪法，这种方法一般适用于间隙较大的情况，用一个透明的有机玻璃作为外圆筒，当内圆柱转速达到一定值出现涡动后，以便观察和拍照，此种方法存在间隙不可调整，并且间隙较大，与实际机械运动间的油膜形成存在较大差别，并且设备存在高大，制作成本高等缺陷；摩擦阻力矩法，常用于间隙较小的工况，通过测量圆柱表面上摩擦阻力矩随转速变化直线斜率的转折点判断流体的层流失稳点，此种方法同样存在示踪法的问题，并且该方法只能用于判断层流失稳点，不能全面掌握润滑油在中低速剪切的黏度特性，市面上的测试装置结构功能单一，能够获得较高的剪切速率及均匀的间隙；强剪切流的可视化观测功能。在实验时，以便于排除液体及固液界面处事先存在的微小气泡，判别剪切流是否发生剪切空化现象；实时测量温度的功能。液体的黏性发热量与黏度及剪切速率的平方成正比关系，在强剪切条件下，液体的黏性发热较为严重，在较短时间内，黏性发热会导致液体温度升高很多，获得强剪切流的实时温度是非常必要的；实时测量剪切力矩的功能，剪切力矩取决于实验液体的黏度、温度、剪切速率及摩擦力矩，只有获得剪切力矩的瞬时值，才能够确定强剪切流的瞬时应力状态。

发明内容

本实用新型的目的在于解决市面上的测试装置结构功能单一，能够获得较高的剪切速率及均匀的间隙；强剪切流的可视化观测功能。在实验时，以便于排除液体及固液界面处事先存在的微小气泡，判别剪切流是否发生剪切空化现象；实时测量温度的功能。液体的黏性发热量与黏度及剪切速率的平方成正比关系，在强剪切条件下，液体的黏性发热较为严重，在较短时间内，黏性发热会导致液体温度升高很多，获得强剪切流的实时温度是非常必要的；实时测量剪切力矩的功能，剪切力矩取决于实验液体的黏度、温度、剪切速率及摩擦力矩，只有获得剪切力矩的瞬时值，才能够确定强剪切流的瞬时应力状态的不足而提供的一种新型的高速可视化剪切黏度测试装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种高速可视化剪切黏度测试装置，包括驱动装置、第一结合套、扭矩传感器、驱动装置支架，所述驱动装置下方过盈配合连接有第一结合套，所述第一结合套过盈配合连接有扭矩传感器，所述驱动装置支架一端固定连接有驱动装置，另一端固定连接有扭矩传感器下方，还包括测试装置壳体、测试装置主体，所述测试装置壳体内设有测试装置主体。

进一步地，所述测试装置壳体包括上端盖、密封圈、固定结构、上支撑台、下支撑台、调节支架，所述上端盖下方设有密封圈，所述上端盖下方设有上支撑台，所述固定结构固定于所述上端盖上方，所述下支撑台位于所述调节支架上方，所述调节支架位于所述下支撑台下方四周。

进一步地，所述测试装置主体包括外圆筒、内圆筒、第二结合套、松紧固定结构、下端盖、温度传感器装置，所述外圆筒内部设有内圆筒，所述内圆筒过盈配合连接有第二结合套，所述内圆筒通过滚动轴承与下端盖进行连接，所述松紧固定结构位于所述第二结合套上方，所述下端盖位于所述内圆筒下方，所述温度传感器装置位于所述下端盖下方一侧。

进一步地，所述外圆筒材质为有机玻璃，先进行粗加工，再进行热处理：在空气炉内加热到72士2℃，保温4小时，然后在室温下冷却60min，后进行半精加工，半精加工后与外圆筒的下端盖进行组装，组装后再进行热处理，热处理后，在机床上夹住下端盖，进行上端盖的组装，然后一次完成整体精加工，先精车，再采用蘸有高级稀土复配体系的氧化饰抛光膏的脱脂棉球抛光，用约5～10N的压力贴在抛光表面，以100～120r/min的速度，在加工长度方向上均匀地做直线运动，每秒前进1～2mm，最终获得的外圆筒的圆度及内孔的直线度均在

Figure 2013206435120100002DEST_PATH_IMAGE001

内，可视效果较好。

进一步地，所述固定结构为螺丝。

进一步地，所述松紧固定结构为螺钉。

进一步地，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机型号为MHMD082P1U型。

进一步地，所述扭矩传感器型号为ZH07-10型。

在加工工艺方面，首先采用精密机床将下端盖加工到零件图的要求，加工时，采用一次装夹完成全过程加工的方法，可以保证孔与孔

的同轴度不大于0.01mm（精密机床的径向跳动量），外圆筒进行粗加工和热处理后与下端盖进行配合安装，配合间隙控制在零附近，并用橡胶进行密封，在下端盖的中心内嵌一个滚动轴承，内圆筒通过滚动轴承与下端盖进行连接，上支撑板根据外圆筒的高度以及外径的大小进行定位，上端盖也采用一次成型，可以保证孔

与孔

的同轴度不大于0.01mm（精密机床的径向跳动量），并且与外圆筒的配合间隙控制在零附近，装入密封圈，结合套均采用一次成型，保证大小圆孔的同心度小于0.01mm，并且各连接处均采用过盈配合。采用上述加工工艺，可以保证轴承安装孔、内外圆筒及下端盖轴承安装孔具有相同的轴心，它们之间的同轴度可以控制在中以内，可以获得较高的形状及位置精度，以满足强剪切流变仪对间隙均匀性的要求。

本实用新型的有益效果在于：结构简单、本测试装置通过成对加工旋转圆柱体，一组中的两个圆柱体外形一致，剪切高度不一致的方法获得纯剪切流，从而使测量结果更加准确，并且可以大大减小圆柱筒的高度尺寸，降低加工成本。

本测试装置采用可视化设计，除了可以进行实时测量以外，还能够进行观测，实验时可以清楚地观察到强剪切流的状态的变化时点及对应的转速，还有端漏及空化等流变现象。

本测试装置加工五组不同中间直径的内圆筒，可以与固定外圆筒形成不同尺寸的间隙关系，这样有助于分析间隙对润滑油剪切黏度及流动特性的影响。

本测试装置采用双温度传感器实时监测润滑油温度，并且假设温度在内圆筒的两个端子间呈线性分布，在测量结果中，对温度影响予以剔除，从而保证了结论的科学性。

附图说明

图1为本实用新型高速可视化剪切黏度测试装置结构示意图；

附图标记：1、驱动装置；2、第一结合套；3、扭矩传感器；4、驱动装置支架；5、测试装置壳体；51、上端盖；52、密封圈；53、固定结构；54、上支撑台；55、下支撑台；56、调节支架；6、测试装置主体；61、外圆筒；62、内圆筒；63、第二结合套；64、松紧固定结构；65、下端盖；66、温度传感器装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步描述：

如图1所示，一种高速可视化剪切黏度测试装置，一种高速可视化剪切黏度测试装置，包括驱动装置1、第一结合套2、扭矩传感器3、驱动装置支架4，所述驱动装置1下方过盈配合连接有第一结合套2，所述第一结合套2过盈配合连接有扭矩传感器3，所述驱动装置支架4一端固定连接有驱动装置1，另一端固定连接有扭矩传感器3下方，还包括测试装置壳体5、测试装置主体6，所述测试装置壳体1内设有测试装置主体2。

优选地，所述测试装置壳体5包括上端盖51、密封圈52、固定结构53、上支撑台54、下支撑台55、调节支架56，所述上端盖51下方设有密封圈52，所述上端盖51下方设有上支撑台54，所述固定结构53固定于所述上端盖51上方，所述下支撑台55位于所述调节支架56上方，所述调节支架56位于所述下支撑台55下方四周。

优选地，所述测试装置主体6包括外圆筒61、内圆筒62、第二结合套63、松紧固定结构64、下端盖65、温度传感器装置66，所述外圆筒61内部设有内圆筒62，所述内圆筒62过盈配合连接有第二结合套63，所述内圆筒62通过滚动轴承与下端盖65进行连接，所述松紧固定结构64位于所述第二结合套63上方，所述下端盖65位于所述内圆筒62下方，所述温度传感器装置66位于所述下端盖65下方一侧。

优选地，所述外圆筒61材质为有机玻璃，先进行粗加工，再进行热处理：在空气炉内加热到72士2℃，保温4小时，然后在室温下冷却60min，后进行半精加工，半精加工后与外圆筒61的下端盖65进行组装，组装后再进行热处理，热处理后，在机床上夹住下端盖65，进行上端盖51的组装，然后一次完成整体精加工，先精车，再采用蘸有高级稀土复配体系的氧化饰抛光膏的脱脂棉球抛光，用约5～10N的压力贴在抛光表面，以100～120r/min的速度，在加工长度方向上均匀地做直线运动，每秒前进1～2mm，最终获得的外圆筒61的圆度及内孔的直线度均在

内，可视效果较好。

优选地，所述固定结构53为螺丝。

优选地，所述松紧固定结构64为螺钉。

优选地，所述驱动装置1为伺服电机，所述伺服电机型号为MHMD082P1U型。

优选地，所述扭矩传感器3型号为ZH07-10型。

在加工工艺方面，首先采用精密机床将下端盖65加工到零件图的要求，加工时，采用一次装夹完成全过程加工的方法，可以保证孔与孔

的同轴度不大于0.01mm（精密机床的径向跳动量），外圆筒61进行粗加工和热处理后与下端盖65进行配合安装，配合间隙控制在零附近，并用橡胶进行密封，在下端盖65的中心内嵌一个滚动轴承，内圆筒62通过滚动轴承与下端盖65进行连接，上支撑台54根据外圆筒61的高度以及外径的大小进行定位，上端盖51也采用一次成型，可以保证孔

与孔

的同轴度不大于0.01mm（精密机床的径向跳动量），并且与外圆筒61的配合间隙控制在零附近，装入密封圈52，第一结合套2及第二结合套63均采用一次成型，保证大小圆孔的同心度小于0.01mm，并且各连接处均采用过盈配合。采用上述加工工艺，可以保证轴承安装孔、内外圆62筒及下端盖65轴承安装孔具有相同的轴心，它们之间的同轴度可以控制在中

以内，可以获得较高的形状及位置精度，以满足强剪切流变仪对间隙均匀性的要求。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims

1.一种高速可视化剪切黏度测试装置，包括驱动装置、第一结合套、扭矩传感器、驱动装置支架，所述驱动装置下方过盈配合连接有第一结合套，所述第一结合套过盈配合连接有扭矩传感器，所述驱动装置支架一端固定连接有驱动装置，另一端固定连接在扭矩传感器下方，其特征在于：还包括测试装置壳体、测试装置主体，所述测试装置壳体内设有测试装置主体，所述测试装置主体包括外圆筒、内圆筒、第二结合套、松紧固定结构、下端盖、温度传感器装置，所述外圆筒内部设有内圆筒，所述内圆筒过盈配合连接有第二结合套，所述内圆筒通过滚动轴承与下端盖进行连接，所述松紧固定结构位于所述第二结合套上方，所述下端盖位于所述内圆筒下方，所述温度传感器装置位于所述下端盖下方一侧。

2.根据权利要求1所述高速可视化剪切黏度测试装置，其特征在于：所述测试装置壳体包括上端盖、密封圈、固定结构、上支撑台、下支撑台、调节支架，所述上端盖下方设有密封圈，所述上端盖下方设有上支撑台，所述固定结构固定于所述上端盖上方，所述下支撑台位于所述调节支架上方，所述调节支架位于所述下支撑台下方四周。

3.根据权利要求1所述高速可视化剪切黏度测试装置，其特征在于：所述外圆筒材质为有机玻璃。

4.根据权利要求2所述高速可视化剪切黏度测试装置，其特征在于：所述固定结构为螺丝。

5.根据权利要求1所述高速可视化剪切黏度测试装置，其特征在于：所述松紧固定结构为螺钉。

6.根据权利要求1所述高速可视化剪切黏度测试装置，其特征在于：所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机型号为MHMD082P1U型。

7.根据权利要求1所述高速可视化剪切黏度测试装置，其特征在于：所述扭矩传感器型号为ZH07-10型。