CN213181144U - 一种自动化剪切增稠液性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化剪切增稠液性能检测装置，属于自动化测试技术领域，本装置利用控制单元（11）控制电机（212）的转动，实现对剪切增稠液的自动测量，剪切增稠液盛放装置（5）中可放置不同配方的剪切增稠液，即可测得不同配方的剪切增稠液的流变性能数据，控制单元（11）将不同配方的剪切增稠液的流变性能数据进行自动传输存储，帮助实验人员对不同配比的剪切增稠液的测试数据进行获取，利用通信接口（12）与远端服务器通信，为后期进行数据溯源和模拟预测提供便利。

Description

一种自动化剪切增稠液性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及自动化测试技术领域，尤其涉及一种自动化剪切增稠液性能检测装置。

背景技术

高分子流变学作为高聚物加工工艺的基础科学其重要性不言而喻。但国内普通粘度仪无法连续不间断测量高分子液体流变性能。而专业的流变仪均需进口采购，造价过于昂贵。采取租用共享流变测试设备的方式手续繁杂、单次测量费用高，不适用于在实验阶段繁多的不同配比的剪切增稠液试样测试。

实用新型内容

本实用新型提供一种融合了剪切增稠液流变性能测试、数据自动传输存储的测量装置，可自动测量剪切增稠液流变性能并自动存储数据。从而帮助实验人员经济、高效的得出不同配比的剪切增稠液中性能测试数据，方便后期进行数据溯源和模拟预测。

为解决上述技术问题，提供了一种自动化剪切增稠液性能检测装置。所述检测装置包括：

第一箱体1，所述第一箱体1内部设置有控制单元11；所述第一箱体1上设置有通信接口12，所述通信接口12和所述控制单元11连接；

第二箱体2，所述第二箱体2与所述第一箱体1连接，所述第二箱体2内部设置有电机212，所述电机212与所述控制单元11连接；

搅动装置3，所述搅动装置3设置在所述第二箱体2底部，所述搅动装置3与所述电机212连接；

底座4，所述底座4设置在所述第一箱体1底部，所述底座4上设置有剪切增稠液盛放装置5，所述剪切增稠液盛放装置5位于所述搅动装置3的下方；

所述检测装置还包括与控制单元11连接的电信号采集装置，电信号采集装置包括设置于电机212与控制单元11之间的功率采集装置213、和/或设置于电机212与搅动装置3之间的压电采集装置211。

作为一选项，所述压电采集装置211包括传动装置214和设置在传动装置214上的压电传感器215，所述传动装置214分别与所述电机212和搅动装置3连接。

优选地，所述传动装置214包括第一传动片214´和第二传动片214´´，压电传感器215包括第一压电传感器215´和第二压电传感器215´´，所述第一压电传感器215´、第二压电传感器215´´均设置在第一传动片214´和第二传动片214´´之间，第一传动片214´与电机212相连，第二传动片214´´与搅动装置3连接。

优选地，所述底座4上还设有人机交互按钮41，所述人机交互按钮41与所述控制单元11连接。

作为一选项，所述控制单元11包括：

处理器111；

网络通信电路114，分别与所述通信接口12、处理器111连接；

人机交互输入单元118，分别与所述人机交互按钮41、处理器111连接；

所述电机212与所述处理器111连接，功率采集装置213、压电传感器215均与所述处理器111连接。

优选地，所述第一箱体1上还设有液晶显示屏14和供电接口13；所述供电接口13与所述处理器111连接，所述液晶显示屏14和处理器111连接。

优选地，所述通信接口12包括RJ45接口121和/或RS232接口122。

优选地，所述处理器111具体为ARM芯片。

优选地，所述搅动装置3包括测试杆，所述测试杆与所述第二传动片214´´连接。

优选地，所述测试杆与所述第二箱体2底部可拆卸连接。

需要进一步说明的是，上述系统各选项对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

（1）本实用新型控制单元11控制电机212转动，电机212带动搅动装置3在剪切增稠液中搅动，实现对剪切增稠液的自动测量，剪切增稠液盛放装置5中可放置不同配方的剪切增稠液，即可测得不同配方的剪切增稠液的流变性能数据，控制单元11将不同配方的剪切增稠液的流变性能数据进行自动传输存储，帮助实验人员对不同配比的剪切增稠液的测试数据进行获取，利用通信接口12与远端服务器通信，为后期进行数据溯源和模拟预测提供便利。

（2）设置RJ45接口121和RS232接口122，方面人机交互以及远端服务器的通信。

（3）测试杆31与所述第二箱体2底部可拆卸连接，方便测试杆31的更换、清理和保护。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型侧面立体结构示意图；

图2为本实用新型正面立体结构示意图；

图3为本实用新型电信号采集装置及其和电机连接的示意图；

图4为本实用新型背面立体结构示意图；

图5为本实用新型压电采集装置的具体构成示意图；

图6为本实用新型控制单元的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

在一示例性实施例中，如图1、图2和图4所示，检测装置包括：

第一箱体1，所述第一箱体1内部设置有控制单元11；所述第一箱体1上设置有通信接口12，所述通信接口12和所述控制单元11连接；

第二箱体2，所述第二箱体2与所述第一箱体1连接，所述第二箱体2内部设置有电机212，所述电机212与所述控制单元11连接；

搅动装置3，所述搅动装置3设置在所述第二箱体2底部，所述搅动装置3与所述电机212连接；

底座4，所述底座4设置在所述第一箱体1底部，所述底座4上设置有剪切增稠液盛放装置5，所述剪切增稠液盛放装置5位于所述搅动装置3的下方；

所述装置还包括与控制单元11连接的电信号采集装置，电信号采集装置包括设置于电机212与控制单元11之间的功率采集装置213、和/或设置于电机212与搅动装置3之间的压电采集装置211。

具体地，测试时，开启装置，控制单元11控制电机212运行，电机212驱动搅动装置3运动，控制搅动装置3在待测剪切增稠液中搅动，使待测剪切增稠液流变性能发生变化，该性能变化反馈给电信号采集装置并传输给控制单元11，即可测得待测剪切增稠液流变性能，剪切增稠液盛放装置5中放置不同配方的剪切增稠液，即可得到不同配方的剪切增稠液的流变性能测试数据，并将测得的数据自动存储在控制单元11中，且通过通信接口12方便实验人员获取实验数据以及与远端服务器的沟通。

其中，需要说明的是，开启装置的实现方式包括多种：例如在电源上接开关；或者采用如图2所示的，所述底座4上还设有人机交互按钮41，所述人机交互按钮41与所述控制单元11连接。按下按钮，控制单元11即可开始工作。

实施例2

本实施例与实施例1具有相同的实用新型构思，在实施例1的基础上，如图3所示，电信号采集装置包括设置于电机212与控制单元11之间的功率采集装置213和设置于电机212与搅动装置3之间的压电采集装置211。

具体地，所述压电采集装置211包括传动装置214和设置在传动装置214上的压电传感器215，所述传动装置214分别与所述电机212和搅动装置3连接。

进一步地，控制单元11控制电机212转动，带动与电机212直接固定连接的传动装置214顺时针（顶视）转动，从而带动搅动装置3转动，搅动装置3下方放置有待测剪切增稠液，搅动装置3在待测剪切增稠液中搅动时，其阻力将发生变化，传动装置214上的压电传感器215的压电感应数据发生变化，同时，功率采集装置213将测得电机212的功率发生变化。结合功率采集装置213和压电传感器215的数据，可得出待测剪切增稠液流变性能。

进一步地，压电采集装置211内还包括压电数据处理电路板216，对压电传感器215测得的压电感应数据进行处理，并传输给所述控制单元11。其中，后续的数据处理即流变性能计算等处理过程不属于本申请所要求保护的范围。

实施例3

在该实施例中，所述搅动装置3优选为测试杆，所述测试杆与所述传动装置214连接，所述传动装置214为传动片。

具体地，测试时控制电机212转动，进而控制测量杆31在剪切增稠液中运动，更换不同配方的剪切增稠液，对应得到不同配方的剪切增稠液的流变性能测试数据。

进一步地，如图3、图5所示，图3中传动装置214包括第一传动片214´和第二传动片214´´，图3中压电传感器215包括第一压电传感器215´和第二压电传感器215´´，图3中压电数据处理电路板216包括第一压电数据处理电路板216´和第二压电数据处理电路板216´´。

具体地，如图5所示，第一压电传感器215´、第二压电传感器215´´设置在第一传动片214´和第二传动片214´´之间，第一传动片214´与电机212相连，第二传动片214´´与测试杆连接，当电机212转动时，带动与之相连的传动片214´转动，从而挤压与测试杆连接的第二传动片214´´、第一压电传感器215´和第二压电传感器215´´，然后带动测试杆转动，测试杆在剪切增稠液中受到一定的阻力，其转动的速度发生变化，反馈到压电传感器受到的压力产生变化，进而通过第一压电传感器215´和第二压电传感器215´´将压力变化转化为电能的变化，最终测得剪切增稠液的流变性能。

进一步地，第一压电数据处理电路板216´和第一压电传感器215´通过数据、电气接口直接相连，第二压电数据处理电路板216´´和第二压电传感器215´´通过数据、电气接口直接相连，形成双套采集电路，所述第一压电数据处理电路板216´和第二压电数据处理电路板216´´将测得的测试杆阻力变化转化为电信号并传输给控制单元11进行存储以及相应的处理。采用双套采集电路有助于提高测量数据的稳定性，同时，如图5所示，双套采集电路对称分布是为了保持整个转动机构的重心在中心原点，提高装置的稳定性。

实施例4

在以上实施例的基础上，如图6所示，给出控制单元11的结构示意。

具体地，所述控制单元11包括：

处理器111；

网络通信电路114，分别与所述通信接口12、处理器111连接；

人机交互输入单元118，分别与所述人机交互按钮41、处理器111连接；

所述电机212与所述处理器111连接，功率采集装置213、压电传感器215均与所述处理器111连接。

结合图6，本实施例为完成对不同配方的剪切增稠液性能检测、数据存储的过程，包括以下步骤：

步骤1、取适量剪切增稠液试样置于搅动装置3下方，调节搅动装置3高度，让搅动装置3与剪切增稠液试样充分接触；

步骤2、通过人机互交按钮41或使用PC经过通信接口12启动处理器111，驱动搅动装置3在剪切增稠液试样中运动；

步骤3、等待装置测试完成；

步骤4、测试完成后，测量的数据自动存储在处理器111；

步骤5、重复步骤1-4，更换不同配方的剪切增稠液进行测试，得出不同配方的剪切增稠液的测试数据，并进行存储。

控制单元11中存储的测试数据可通过通信接口12传输至远端服务器，方便进行后续的数据处理。

进一步地，所述第一箱体1上还设有液晶显示屏14和供电接口13；所述供电接口13与所述处理器111连接，所述液晶显示屏14和处理器111连接。液晶显示屏14可将测试数据进行展示，方便查看。

所述通信接口12包括RJ45接口121和/或RS232接口122。

进一步地，所述处理器111选用ARM芯片，具体为Broadcom BCM2711，包括DDRSDRAM内存和非易失性ROM/FLASH。人机交互输入单元118可采用纽扣式按钮。

其中，本实用新型中处理器111控制电机212转动、获取功率采集装置213和压电传感器215的信号、通过通信接口12与外部数据传输等均属于本领域常规手段，在此不进行赘述。

在本实用新型提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述检测装置包括：

第一箱体（1），所述第一箱体（1）内部设置有控制单元（11）；所述第一箱体（1）上设置有通信接口（12），所述通信接口（12）和所述控制单元（11）连接；

第二箱体（2），所述第二箱体（2）与所述第一箱体（1）连接，所述第二箱体（2）内部设置有电机（212），所述电机（212）与所述控制单元（11）连接；

搅动装置（3），所述搅动装置（3）设置在所述第二箱体（2）底部，所述搅动装置（3）与所述电机（212）连接；

底座（4），所述底座（4）设置在所述第一箱体（1）底部，所述底座（4）上设置有剪切增稠液盛放装置（5），所述剪切增稠液盛放装置（5）位于所述搅动装置（3）的下方；

所述检测装置还包括与控制单元（11）连接的电信号采集装置，电信号采集装置包括设置于电机（212）与控制单元（11）之间的功率采集装置（213）、和/或设置于电机（212）与搅动装置（3）之间的压电采集装置（211）。

2.根据权利要求1所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：

所述压电采集装置（211）包括传动装置（214）和设置在传动装置（214）上的压电传感器（215），所述传动装置（214）分别与所述电机（212）和搅动装置（3）连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述传动装置（214）包括第一传动片（214´）和第二传动片（214´´），压电传感器（215）包括第一压电传感器（215´）和第二压电传感器（215´´），所述第一压电传感器（215´）、第二压电传感器（215´´）均设置在第一传动片（214´）和第二传动片（214´´）之间，第一传动片（214´）与电机（212）相连，第二传动片（214´´）与搅动装置（3）连接。

4.根据权利要求2所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述底座（4）上还设有人机交互按钮（41），所述人机交互按钮（41）与所述控制单元（11）连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述控制单元（11）包括：

处理器（111）；

网络通信电路（114），分别与所述通信接口（12）、处理器（111）连接；

人机交互输入单元（118），分别与所述人机交互按钮（41）、处理器（111）连接；

所述电机（212）与所述处理器（111）连接，功率采集装置（213）、压电传感器（215）均与所述处理器（111）连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述第一箱体（1）上还设有液晶显示屏（14）和供电接口（13）；供电接口（13）与所述处理器（111）连接，所述液晶显示屏（14）与处理器（111）连接。

7.根据权利要求5所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述通信接口（12）包括RJ45接口（121）和/或RS232接口（122）。

8.根据权利要求5所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述处理器（111）具体为ARM芯片。

9.根据权利要求3所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述搅动装置（3）包括测试杆，所述测试杆与所述第二传动片（214´´）连接。

10.根据权利要求9所述的一种自动化剪切增稠液性能检测装置，其特征在于：所述测试杆与所述第二箱体（2）底部可拆卸连接。

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