[发明专利]一种高剪切速率流动垂直叠加振荡流变测试方法及装置

权利要求书

1.一种高剪切速率流动垂直叠加振荡流变测试方法及装置，其特征在于：料筒内的物料在柱塞的挤压下，通过环缝型口模，形成高剪切速率的主流场，根据柱塞速度、完全发展流动区的压力梯度、口模形状、柱塞界面尺寸等，计算得到主流场剪切应力与剪切速率的值；通过环缝型口模模芯转子的振荡运动带动口模缝隙间的物料产生垂直叠加振荡流场，根据模芯转子的扭矩和振荡频率，及料筒和模芯转子的尺寸等， 计算得到叠加振荡流场的剪切应力、剪切应变及剪切速率的值，并可以进一步计算得到各种物料函数；料筒上安装加热装置，保证料流在实验过程中恒温。

2.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：完全发展流动区的压力梯度的值是根据置于环形缝隙入口处的压力传感器测得的数据，结合环形缝隙尺寸计算得到，且需要使用不同长度的转子进行末端校正。

3.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：完全发展流动区的压力梯度的值是根据置于环形缝隙内完全发展流动区的压力传感器测得的数据，结合环形缝隙尺寸计算得到，不需要进行末端校正。

4.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：模芯转子的扭矩测试通过电机与转子连接处安装扭矩传感器测得；计算叠加振荡流场的剪切应力时，需要使用不同长度的转子进行末端校正，且进行空载实验进行转子的转动惯量校正。

5.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：扭矩传感器仅测试模芯转子中间无末端效应部分的扭矩；计算叠加振荡流场的剪切应力时，不需要进行末端校正，但是要进行空载实验进行转子的转动惯量校正。

6.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：可精确控制柱塞的运动速度和运动时间；料筒上安装有加热装置和温度传感器，可以对料筒温度进行闭环控制。

7.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：模芯转子振荡的波形可以被控制，可以是正弦波、锯齿型波、矩形波或随机波等，也可以是匀速转动叠加上述振荡波形，转子的匀速转动也被看做一种特殊的振荡模式，即匀速转动叠加振幅和频率均为零的振荡。

8.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：模芯转子的形状可以是但不限于圆柱形。

9.如权利要求1所述的流变测试方法及装置，其特征在于：主流场剪切速率可调节范围为10^-2 ~ 10⁵s^-1，振荡剪切分量的频率可调范围为10^-3Hz~10²Hz，角位移分辨率<1μrad，扭矩分辨率<1μNm，温度范围为室温~ 400 °C，温度稳定性< +/-0.1°C。