一种高浓度非牛顿膏体动态屈服应力测量装置

摘要

本发明提供一种动态屈服应力测量装置,主要由底座、侧柱、横梁、测量圆柱筒、漏斗和屈服应力测量显示设备组成。其中，屈服应力测量显示设备安装在横梁上，其主要包括控制部件、液晶显示屏、键盘、行走机构、超声波测量模块。超声波测量模块实现对超声波往返时间的测量，控制模块根据时间计算出测量距离并实现对物料塌落度、未变形高度进行计算，并最终计算得到屈服应力，进而在液晶显示屏上显示。

主权项

一种高浓度非牛顿膏体动态屈服应力测量装置，该动态屈服应力测量装置主要由底座、侧柱、横梁、测量圆柱筒、漏斗和动态屈服应力测量显示设备组成，其特征在于：底座上有四个可旋转调节高低的调整脚，一个气泡水平仪，通过调节调整脚的高度，使水平仪的气泡在中心位置，从而保证底座的水平；侧柱上标有刻度尺并具有上下可伸缩性，可以准确地调整横梁到底座的垂直距离H，并通过螺栓固定上下长度；横梁固定于侧柱上方，其上表面安装齿条，齿条的两侧安装感应磁铁；动态屈服应力测量显示设备可以在横梁上来回移动；测量圆柱筒内部为空腔结构，上端面和下端面均开口，在所述测量圆柱筒的外部侧壁上设置有两个提手，圆柱筒(4)底部边缘添加了磁性材料，可以通过吸力固定在铁质底座(1)的中间一定位置；漏斗独立于测量圆柱筒，作为辅助进料装置，用于保护物料在填装过程中不会洒落在圆柱筒外；动态屈服应力测量显示设备安装在横梁上，其主要包括控制部件、液晶显示屏、键盘、行走机构、超声波测量模块；行走机构上安装有电机和齿轮，齿轮与齿条啮合，齿轮轴部的电机受控于控制部件实现定速正反转，实现动态屈服应力测量显示设备在横梁上固定距离的左右移动，行走机构上安装一磁性传感器，当行走机构运行到齿轮两端接近感应磁铁时，引起传感器动作，磁性传感器向控制部件发出控制信息，控制部件接收该控制信息后控制行走机构停止移动；超声波测量模块主要包括收发一体反射式超声波传感器、测时电路、超声波驱动电路，超声波接收信号调理电路、发射接收隔离电路、时间增益补偿电路；在使用该动态屈服应力测量装置测量时，首先选择声速标定模式，超声波测量模块通过测时芯片TDC‑GP2测量超声波在距离已知为H的横梁、底板之间往返所用的时间t₁，而后控制部件根据时间t₁和已知距离H计算出当地的声速v，然后选择测距模式测量横梁到物料的距离l，测时芯片TDC‑GP2测量超声波从发出到碰到物料后反射并由超声波传感器接收的时间t₂，控制部件根据声速v和时间t₂计算得到横梁距物料的距离l，其中横梁距未变形物料最上平面的距离为l₀，横梁距变形物料与未变形物料交界处的距离为l₁；控制部件根据H、l₀、l₁和圆柱筒高度H_s计算物料塌落后减少的高度即塌落度S和物料未发生变形的部分的高度h₀；并根据S和h₀计算得到动态屈服应力τ_y，最终，由控制部件将动态屈服应力传输到液晶显示屏上进行显示。