[实用新型]多管式毛细管流变仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于测试高聚物浓溶液流变性能和粘弹特性的多管式毛细管流变仪。

背景技术：

毛细管流变仪是目前发展最成熟、应用最广的流变测量仪器之一。优点在于操作简单，测量范围广。毛细管中物料的流动与加工过程中物料流动的形式相仿，它不仅能测量物料的剪切粘度，还可以通过对挤出行为的研究，讨论物料的弹性行为。目前试验室通常采用的气压式毛细管流变仪是通过氮气钢瓶的压力推动高聚物流体缓慢挤出毛细管，在试验过程中压力调节复杂，易波动，剪切速率的测试范围也较小。另一种压杆式毛细管流变仪，通过机械驱动活塞杆推动高聚物流体挤出毛细管，活塞与与料桶密封处高聚物流体易泄漏，往往造成毛细管出料不均，影响测试结果的精度。而且清洗难度大、维护成本高。以上两种毛细管流变仪均不能进行物料流变性能的在线测试。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服以往毛细管流变仪压力调节复杂、易波动、剪切速率的测试范围较小、清洗难度大、维护成本高的缺点，因此提供了一种多管式毛细管流变仪。

本实用新型的解决方案是：

一种多管式毛细管流变仪，包括生产线储罐，生产线储罐接金属软管一端，金属软管上设有气动球阀，金属软管另一端连接计量齿轮泵，计量齿轮泵与电机连接，电机与变频器连接；计量齿轮泵设有多个出口，出口分别连接金属软管，金属软管接不同长径比的毛细管，毛细管上安装有压力传感器；压力传感器、变频器分别与计算机连接。

优选的，所述毛细管的根数为1～8根。

优选的，所述毛细管长径比为2～40。

优选的，所述毛细管直径为0.25～2mm。

优选的，所述生产线储罐、金属软管、气动球阀、计量齿轮泵、毛细管、压力传感器安装在温度控制箱内。

本实用新型的有益效果是，该装置采用一组不同长径比的毛细管和多出口齿轮泵，毛细管流变仪直接接入高聚物浓溶液输送系统时，可同时在线或者离线测试，在线跟踪其流变性能的波动情况，有利于生产过程的控制和产品质量的稳定。而且毛细管流变仪取样方便，可采用企业生产过程中齿轮泵清洗工序即可进行仪器的清洗与维护，因此本实用新型易清洗、维护成本低。

附图说明：

图1为本实用新型的多管式毛细管流变仪的结构示意图。

图中：1-生产线储罐，2-金属软管，3-气动球阀，4-计量齿轮泵，5-变频器，6-压力传感器，7-毛细管，8-电机，9-温度控制箱，10-计算机。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图所示，一种多管式毛细管流变仪，包括温度控制箱9，温度控制箱9内有生产线储罐1，生产线储罐1接金属软管2一端，金属软管2上设有气动球阀3，金属软管2另一端连接计量齿轮泵4，计量齿轮泵4与温度控制箱9外的电机8连接，电机8与变频器5连接；计量齿轮泵4设有三个出口，出口分别连接金属软管2，金属软管2接不同长径比的毛细管7，毛细管7上安装有压力传感器6；压力传感器6、变频器5分别与计算机10连接。

本实用新型的多管式毛细管流变仪的具体工作过程如下：

首先，生产线储罐1中的高聚物浓溶液如纺丝原液，通过安装有气动球阀3的金属软管2，进入变频器5控制的计量齿轮泵4，根据测试要求，可通过变频器5设定计量齿轮泵4不同转速，高聚物浓溶液由计量齿轮泵4出口输出，通过各自的金属软管2、分别输送至不同规格的毛细管7，安装在毛细管7上的带数显的高精度压力传感器6测得数据传输给计算机10进行数/模转换，数据处理采用的公式如下：

（1）剪切速率：

式中：Q为流体的体积流量，可由计量齿轮泵4控制；R为毛细管7半径。

（2）剪切应力：

式中：为实测压差；R为毛细管7半径；L为毛细管7长度。

（3）非牛顿指数

（4）表观剪切粘度

（5）贝格莱校正

式中：为实测压差；R为毛细管7半径；L为毛细管7长度；e为贝格莱校正系数。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。