專利名稱：有定溫選擇偏差指示的熔融指數儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試熱塑性材料在熔體狀態(tài)時的流動速率的儀器，特別是一種可以最方便地選定標準溫度的儀器(稱為熔融指數儀)，不同的熱塑性材料在熔融狀態(tài)下，具有不同的粘流特性，而同一種材料的粘流特性也不一定相同，其特性正表征了該材料的品質，因此，在相關材料的物化試驗中，需要測定其熔融指數(即熔體流動速率)，以判斷其品質。通行的做法是，以特定溫度下的熔體在單位時間內通過標準口模的質量來表示。顯然，溫度的變化對其終值將有相當大的影響。而不同的材料，又制定有不同的溫度點。根據常規(guī)的方法，儀器有較寬的溫度調節(jié)范圍，操作者根據不同溫度要求，調節(jié)不同溫度設定，而在考慮到一定的溫度精度時，不可避免地，將帶來傳感器的非線性、放大器的非線性等一系列技術上的問題，對溫度精度及穩(wěn)定性，影響頗大。
本實用新型的目的是方便操作者對溫度的選擇，同時，實際溫度由數顯以偏差的方法顯示出來，操作簡便，顯示精確，工作穩(wěn)定。
本實用新型的目的是這樣來實現的在熔融指數儀中，由溫度傳感器及精密電阻組成的電橋的一臂，由多只接點開關接入不同的臂電阻，電橋輸出端與精密放大器輸入端相接，放大器的輸出，一方面連接到一A／D轉換－－顯示電路，另方面接入控制器輸入端。
當某一接點開關接通電橋的一臂時，電橋的平衡點相應變化(對應某選定溫度值)，顯示電路即顯示了電橋的平衡與否情況，而調節(jié)電路總是以平衡情況作為控制參數。由于傳感器在平衡點的二側，相對地說線性總是比較好的，因此，消除了由于傳感器的非線性帶來的麻煩。這樣，當操作者將溫度開關指向某一值時，一方面，調節(jié)電路控制加熱元件的加熱量，逐漸使溫度趨近于設定值，另方面，在實際溫度接近設定溫度時，偏差指示電路又精確地顯示了實際溫度值。也因此，消除了由于放大器放大倍數的微小變化而帶來的影響。
由于對熱塑性材料的熔體流動速率的測定，國際、國內都規(guī)定了一系列的溫度標準，因此，熔融指數儀采用在此所述的定溫選擇、偏差數顯的方法，能得到很好的效果。
本實用新型的熔融指數儀，操作簡便，顯示精確，長期穩(wěn)定性好。
以下結合附圖對實用新型作進一步的詳細說明。


圖1是本實用新型的一種具體結構圖。
圖2是本實用新型的電氣原理圖。
本實用新型熔融指數儀是在對一般熔融指數儀作改進的基礎上得到的，參見圖1。活塞1插入料筒2的容腔3內，容腔3的底部是口模4，在活塞1與口模4中間是被測料5，料筒外圍纏繞電加熱器7，加熱器7的外面由外殼8封閉，中間充滿保溫材料9，活塞1的頂端是托盤10，上置砝碼11，活塞與料筒頂端的間隙處套有一定位套12。料筒的一側沿軸向還有一深孔22，供插入溫度傳感器49用。上述部分由支架13固定在立柱14的正面，立柱14固定在底座15上。在立柱的正下方，是電氣控制操作面板16，在面板上，主要裝有電源開關18、數字顯示器20、溫度選擇開關19、溫度微調鈕23，在立柱的內腔中，是電氣控制部件17。
工作前，砝碼11及托盤10未壓在活塞上。接通電源，按下電源開關18，將溫度選擇開關撥向選定溫度，待數碼顯示器20顯示偏差值很小且穩(wěn)定后，連同定位套12抽出活塞1，在容腔3中灌入適量的被測料，再放入活塞并將料壓實，待溫度重新穩(wěn)定后，插上托盤，壓上指定質量的砝碼，熔體料即通過口模4中的?？?1徐徐出料，根據單位時間的出料量，即可算出料的熔融指數值。如在溫度穩(wěn)定后與實際溫度有偏差，則可轉動微調23，以達到新的穩(wěn)定點，消除偏差。
參見圖2。圖2是本實用新型的電氣原理圖。橋路50由橋臂51、52、53、54及電源55組成。其中，橋臂54是溫度傳感器49(熱電阻)，橋臂52由微調電位器58的右半部分、精密電阻59及電阻網絡60串接而成，電阻網絡60由可調電阻601、602、603、……60n分別與繼電器常開接點611、612、613、……61n串連后并接而成。繼電器接點611、612、613、……61n分別屬于繼電器621、622、623、……62n，其一端并接，另一端分別接入溫度選擇開關19的各檔端頭。橋路的另二臂分別為由精密電阻63及微調電位器58的左側部分串接而成的橋臂51及單由精密電阻64構成的橋臂53。電橋50的輸出端56、57分別經電阻71、72與放大器的輸入端73、74連接，放大器70的輸出端75一方面接入A／D轉換器77輸入端76，另方面連接到脈寬調制器78的輸入端79。
A／D轉換器77的輸出80接入數碼顯示器81。脈寬調制器78的時鐘端與時基電路82的時鐘輸出端83連接，其輸出81與可控硅過零觸發(fā)器85的控制端86連接，觸發(fā)器的輸出87、88跨接在可控硅89的第一陽極91、控制極92之間，而可控硅的第一陽極、第二陽極91、93與加熱器7、電網電源串接。
在工作狀態(tài)，溫度選擇開關19的檔位與某繼電器線圈相通，假設為621，此時，其觸點611將可微調電阻601接入橋臂52。橋臂54的熱電阻49，其阻值隨溫度上升而增加，電橋平衡時，橋臂51與54的比值和52與53的比值相等。在溫度還未達到設定溫度時，電橋輸出端56的電位負于57，經放大器放大，在其輸出75得到一個正向電壓，脈寬調制器的輸入端79只對正電位起作用，因此，該正向電壓即可控制調節(jié)器的輸出脈寬，正向電壓越高，輸出脈寬部分越長，過零觸發(fā)器85的工作時間越長，可控硅89的導通時間也越長，加熱器7通電時間也越長。時基電路82的時鐘輸出決定了脈寬調制電路的工作周期，隨著加熱器7的加熱，料筒2(見圖1)的溫度開始升高，當溫度與設定溫度接近時，放大器70開始脫離飽和狀態(tài)而進入放大狀態(tài)，其輸出端75電壓開始下降，脈寬調制器輸出84的脈寬變窄，加熱器通電時間比例在由時基電路82所決定的周期內開始減少，平均加熱功率下降，且隨著溫度對設定值的趨近，加熱平均功率進一步下降，直至加熱功率與料筒的散熱量達到平衡，溫度不再變化，此時，電橋也趨向于平衡，電路穩(wěn)定在一個新的狀態(tài)。
當實際溫度與設定值接近到某個范圍(如10℃)，放大器70進入線性區(qū)，其輸出的正向電壓經A／D轉換后，由數碼顯示器81顯示出來。這就是溫度偏差值。當在溫度調節(jié)過程中出現超調時，同樣原理，數顯會出現另一極性的偏差值。
可見，要改變溫度，只要改變橋臂52的串入電阻即可。
上述實施例只是作為一般的舉例描述而不意味著對實用新型的范圍作限制。
權利要求1.一種具有定溫選擇、偏差指示的熔融指數儀，它包括活塞、料筒、口模、加熱器、托盤、定位套、砝碼、立柱與底座，以及電橋、放大器、A/D轉換與顯示電路、脈寬調制器、時基發(fā)生器、過零觸發(fā)器，其特征在于，電橋的一臂由一只精密電阻、微調電位器的一部分及一組電阻組串接而成，上述電阻組是由多個電阻與接點的串聯電路經并接而成的；電橋的電源與該微調電位器中心端連接，其二側端分別與左、右二橋臂串接。
2.按照權利要求1所述的熔融指數儀，其特征在于，上述電橋的輸出端，分別與放大器的輸入端連接，放大器的輸出端，分別與A／D轉換器的輸入端及脈寬調制器的控制端連接。
3.按照權利要求1所述的熔融指數儀，其特征在于，接點由繼電器線圈控制，各繼電器由定溫選擇開關轉換選通，上述定溫選擇開關安裝在面板上。
專利摘要本實用新型提供了一種測定熱塑性材料在熔體狀態(tài)下的流動速率的、具有定溫選擇、偏差指示的熔融指數儀。它是在由溫度傳感器為一臂組成的電橋的另一臂，由多只接點開關按不同溫度選擇接入不同的臂電阻，以對應在不同的溫度下，電橋有不同的平衡點，經精密放大器對平衡點二側附近進行放大，放大信號送入A/D轉換與顯示電路，同時送入控制調節(jié)電路。顯然，它消除了由于放大器放大倍數帶來的不穩(wěn)定影響，也消除了由于放大器的非線性、傳感器的非線性帶來的技術上處理的麻煩。它使操作者操作方便、顯示直觀、工作穩(wěn)定，能有效地提高熔融指數儀的技術指標。
文檔編號G01N25/04GK2156504SQ9224513
公開日1994年2月16日 申請日期1992年12月30日 優(yōu)先權日1992年12月30日
發(fā)明者陳禹, 姚漢梁, 張梅, 姚健 申請人:陳禹, 張梅, 姚健