[发明专利]一种拉伸/剪切可控复合流场的偏心圆筒流变装置及方法

摘要

本发明公开了一种拉伸/剪切可控复合流场的偏心圆筒流变装置及方法，由测量装置I、升降装置II、偏心度调节装置III三大部分组成。测量装置I通过电机驱动内筒旋转，并利用电机测量内筒的转矩，安装在内筒轴上的光栅型编码器同步测量内筒的转速与转角，外筒底面安装的力传感器可测量外筒的径向力和转矩，升降装置II通过激光位移传感器实时反馈外筒的高度，控制两筒底面的间距；偏心度调节装置III通过驱动旋臂转动，从而产生内筒轴线相对于外筒轴线的偏心，步进电机和角位移编码器组成的闭环控制系统确保内筒以要求的角度偏转。本装置能够研究聚合物熔体在复杂流场中的特殊流变行为，对聚合物加工工程的技术发展具有现实的意义。

主权项

一种拉伸/剪切可控复合流场的偏心圆筒流变装置，其特征在于：包括测量装置I、升降装置II、偏心度调节装置III；所述测量装置I包括外筒(6)、置于外筒(6)内部的内筒(4)、用于驱动内筒(4)旋转的电机(2)、设置在外筒(6)外部的对流辐射加热炉(5)，内筒(4)连接电机(2)的转轴；所述外筒(6)与内筒(4)之间形成间隙，该间隙用于盛装待测的聚合物；所述偏心度调节装置III包括旋转机构，该旋转机构的旋转轴(17)通过一根径向设置的旋臂(19)连接电机(2)的电机本体；当旋转轴(17)转动时，通过旋臂(19)使电机(2)的电机本体整体移动，进而改变内筒(4)的轴线与外筒(6)的轴线之间相对位置，即内筒(4)与外筒(6)之间的偏心度；升降装置II设置在测量装置I的下方，用于调节外筒(6)的高度；所述旋转轴(17)上设置有光学编码器(16)和扭矩传感器(15)；所述电机(2)的转轴上设有光栅型编码器(1)；所述升降装置II包括蜗轮蜗杆减速器(10)和用于驱动蜗轮蜗杆减速器(10)转动的步进电机(11)，该蜗轮蜗杆减速器(10)的丝杠副（8）端部设有力传感器(7)，通过力传感器(7)连接在外筒(6)的底部；在升降装置II上、力传感器(7)的下方设有激光位置传感器(9)。