一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置的制作方法

    专利2022-07-11  117


    本实用新型涉及测量橡胶硬度的装置技术领域,具体为一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置。



    背景技术:

    橡胶硬度是反映橡胶制品内在性能的重要参数。是一定规格的压足在一定的压力作用下压入橡胶试样表面,通过压足压入试样表面深度和其杨氏模量之间的关系而得出的硬度值。

    橡胶属于高分子材料,其性能参数受环境温度影响非常大,橡胶制品的使用环境直接决定制品的使用性能,因此在一定环境温度的条件下测试产品的性能参数非常重要。以往的橡胶硬度计使用按照其试验方法要求的都是要求在标准试验室环境条件(23±2℃)即gb/t2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序标准规定条件下进行测量,以往由于硬度计设备状态和操作要求,无法在高低温环境下进行制品硬度的实时测量,不能对制品使用性能进行评估。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

    为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,包括机械外壳,所述机械外壳的内腔底面固定装配有高低温处理系统,所述机械外壳的内腔上端设有预温室,且高低温处理系统输出上端与预温室固定连通,所述机械外壳上端固定插接有硬度计表头,所述硬度计表头下端固定连接有位于预温室内的工作室,所述机械外壳前表面嵌入装配有触屏操作系统,所述预温室内腔底面装配有自动测试平台系统,且自动测试平台系统位于工作室正下方,所述机械外壳内装配有plc控制器,且plc控制器分别与自动测试平台系统、高低温处理系统和触屏操作系统电连接。

    优选的,所述工作室为样品数据测量中心装置,所述工作室包括样品放置平台、联动杆和压足,样品放置平台固定在自动测试平台系统上端,所述硬度计表头与联动杆采用装配式连接,所述联动杆与压足采用装配式连接,且压足上设有配重。

    优选的,所述工作室内、外部连接缝隙处填充有聚四氟乙烯材料。

    优选的,硬度测量时通过电子压力补偿,装置中配重、联动杆和压足自重以及摩擦力共同作用达到硬度计标准载荷。

    优选的,所述自动测试平台系统包括设置于样品放置平台下端的自动推拉装置,所述自动推拉装置包括x轴,y轴,z轴通用步进电机和步进滑台,所述步进滑台的x轴,y轴,z轴方向均设有步进电机。

    优选的,所述高低温处理系统包括低温控制部分和高温控制部分,所述低温控制部分采用压缩机制冷,通过plc控制器控制;高温控制部分采用电热片加热,通过plc控制器控制。

    优选的,所述预温室为温度平衡室,通过预温室连通高低温处理系统和工作室,所述预温室前端铰接有保温门。

    与现有技术相比,本方案设计了一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,具有下述有益效果:

    (1)方案设计制作一种装置,使其硬度计设备在试验环境外,标准实验室环境条件下,样品则在试验要求不同环境条件下进行橡胶硬度的测量,同时保证硬度计设备的使用条件,确保设备的使用性能和精度,反映其实时数据。

    (2)根据所测橡胶硬度的试验方法不同而选用不同的硬度计,本装置可以通过更换不同的压足和配重,配合不同硬度计设备,实现测量不同要求的橡胶硬度值的需求。

    附图说明

    图1为本实用新型结构示意主视图;

    图2为本实用新型结构示意左视图;

    图3为本实用新型结构示意俯视图;

    图4为本实用新型硬度计表头种类示意图;

    图5为本实用新型中压足种类示意图。

    图中:1硬度计表头、2自动测试平台系统、3触屏操作系统、4高低温处理系统、5机械外壳、6预温室、7保温门、8工作室。

    具体实施方式

    下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

    请参阅图1、图2、图3、图4和图5,本实用新型提供一种技术方案:一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,包括机械外壳5,机械外壳5的内腔底面固定装配有高低温处理系统4,机械外壳5的内腔上端设有预温室6,且高低温处理系统4输出上端与预温室6固定连通,机械外壳5上端固定插接有硬度计表头1,硬度计表头1下端固定连接有位于预温室6内的工作室8,机械外壳5前表面嵌入装配有触屏操作系统3,预温室6内腔底面装配有自动测试平台系统2,且自动测试平台系统2位于工作室8正下方,机械外壳5内装配有plc控制器,且plc控制器分别与自动测试平台系统2、高低温处理系统4和触屏操作系统3电连接。

    如图4和5所示,硬度计表头1的种类和压足的种类均有多种,硬度计表头1和压足均为可更换型,根据所测橡胶硬度的试验方法不同而选用不同的硬度计,本装置可以通过更换不同的压足和配重,配合不同硬度计设备,实现测量不同要求的橡胶硬度值的需求。

    工作室8为样品数据测量中心装置,工作室8包括样品放置平台、联动杆和压足,样品放置平台固定在自动测试平台系统2上端,硬度计表头1与联动杆采用装配式连接,联动杆与压足采用装配式连接,且压足上设有配重。

    联动杆采用钛合金,受环境影响极小,工作室8内、外部连接缝隙处填充有聚四氟乙烯材料,具有隔温作用,同时增加联动杆的自润滑性,减少摩擦力,保证工作室8温度和硬度计表使用精度,联动杆加长设计,满足硬度计主机在预温箱6内工作。

    硬度计测量时需要对样品施加一定的压力后读取硬度值,该压力需要通过对压足的配重条来实现,硬度测量时通过电子压力补偿,装置中配重、联动杆和压足自重以及摩擦力共同作用达到硬度计标准载荷,以保证测量精度。

    自动测试平台系统2包括设置于样品放置平台下端的自动推拉装置,自动推拉装置包括x轴,y轴,z轴通用步进电机和步进滑台,步进滑台的x轴,y轴,z轴方向均设有步进电机。

    本实施例中,通过部件电机的控制,在x轴方向能够进行5位移动,在y轴方向进行3位移动,在z轴方向进行无障碍上升和下降,以此控制样品放置平台进行位置的移动。

    高低温处理系统4包括低温控制部分和高温控制部分,低温控制部分采用压缩机制冷,通过plc控制器控制;高温控制部分采用电热片加热,通过plc控制器控制。

    预温室6为温度平衡室,通过预温室6连通高低温处理系统4和工作室8,预温室6前端铰接有保温门7,通过预温室6能够充分保证工作室8温度的稳定,保证测量数据精准。

    使用流程:

    1.设备准备,调节工作室8温度至试验要求条件;

    2.将试样放入样品放置平台上,关闭预温室6的保温门7,待预温室6温度稳定在试验温度后,放置30min;

    3.通过触屏操作系统3调整样品放置平台沿x轴运动到测量点,调整z轴方向升降平台,测量样品硬度值;重复此项操作,分别测量样品5点硬度值,取中值为样品硬度;

    4.通过触屏操作系统3调整样品放置平台在y轴上的位置,更换另一组试样,进行以上步骤操作,测量另外几种试样硬度值。

    对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

    此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


    技术特征:

    1.一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,包括机械外壳(5),其特征在于:所述机械外壳(5)的内腔底面固定装配有高低温处理系统(4),所述机械外壳(5)的内腔上端设有预温室(6),且高低温处理系统(4)输出上端与预温室(6)固定连通,所述机械外壳(5)上端固定插接有硬度计表头(1),所述硬度计表头(1)下端固定连接有位于预温室(6)内的工作室(8),所述机械外壳(5)前表面嵌入装配有触屏操作系统(3),所述预温室(6)内腔底面装配有自动测试平台系统(2),且自动测试平台系统(2)位于工作室(8)正下方,所述机械外壳(5)内装配有plc控制器,且plc控制器分别与自动测试平台系统(2)、高低温处理系统(4)和触屏操作系统(3)电连接。

    2.根据权利要求1所述的一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,其特征在于:所述工作室(8)为样品数据测量中心装置,所述工作室(8)包括样品放置平台、联动杆和压足,样品放置平台固定在自动测试平台系统(2)上端,所述硬度计表头(1)与联动杆采用装配式连接,所述联动杆与压足采用装配式连接,且压足上设有配重。

    3.根据权利要求1所述的一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,其特征在于:所述工作室(8)内、外部连接缝隙处填充有聚四氟乙烯材料。

    4.根据权利要求1所述的一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,其特征在于:硬度测量时通过电子压力补偿,装置中配重、联动杆和压足自重以及摩擦力共同作用达到硬度计标准载荷。

    5.根据权利要求1所述的一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,其特征在于:所述自动测试平台系统(2)包括设置于样品放置平台下端的自动推拉装置,所述自动推拉装置包括x轴,y轴,z轴通用步进电机和步进滑台,所述步进滑台的x轴,y轴,z轴方向均设有步进电机。

    6.根据权利要求1所述的一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,其特征在于:所述高低温处理系统(4)包括低温控制部分和高温控制部分,所述低温控制部分采用压缩机制冷,通过plc控制器控制;高温控制部分采用电热片加热,通过plc控制器控制。

    7.根据权利要求1所述的一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,其特征在于:所述预温室(6)为温度平衡室,通过预温室(6)连通高低温处理系统(4)和工作室(8),所述预温室(6)前端铰接有保温门(7)。

    技术总结
    本实用新型公开了一种可用于高低温环境条件下测量橡胶硬度的装置,机械外壳的内腔底面固定装配有高低温处理系统,机械外壳的内腔上端设有与高低温处理系统输出上端连通的预温室,机械外壳上端固定插接有硬度计表头,硬度计表头下端固定连接有位于预温室内的工作室,机械外壳前表面嵌入装配有触屏操作系统,预温室内腔底面装配有自动测试平台系统;硬度计设备在试验环境外,标准实验室环境条件下,样品则在试验要求不同环境条件下进行橡胶硬度的测量,反映其实时数据;根据所测橡胶硬度的试验方法不同而选用不同的硬度计,本装置可以通过更换不同的压足和配重,配合不同硬度计设备,实现测量不同要求的橡胶硬度值的需求。

    技术研发人员:郑君;王勇;张善兵;郑捷元
    受保护的技术使用者:淮安市高科环境试验设备有限公司;营口新兴试验机有限公司
    技术研发日:2020.09.28
    技术公布日:2021.03.12

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