基于激光三角法的新型溶胀测量系统
发布时间：2020-11-01 02:12
高分子交联聚合物特点是具有溶胀性能。溶胀性能的研究是近几年来高分子物理领域的热点,溶胀度德尔测定对其力学性能具有重要意义。目前,传统的测量交联聚合物溶胀设备大都是非连续、接触式、精度不高和仅测试单个试样的。因此,合理设计和改进溶胀度测试方法具有重要意义。本文改变传统的质量测定方式,设计出一套新型的溶胀测试系统,将溶胀度的表征演变为高度变化的连续性测定,并利用该系统对水凝胶的溶胀性能进行研究。本文对现有及传统的溶胀测试方法进行研究及改进,设计和搭建一种能够在不同的实验环境(温度、溶剂和交联度)下进行多个试样连续测试的新型溶胀测试系统。本设计以光电位移及数据采集为基础搭建一种新型的溶胀测试系统。新型溶胀测试系统主要包括数据采集与处理、温度控制、试样测试等部分,利用光电位移对溶胀高度的实时监测实现高精度测定。接着介绍了基于激光位移传感技术与LabView虚拟技术的结合,可自动地连续测量并保存数据;之后使用Origin来处理实验数据并绘出溶胀曲线图。实验针对聚丙烯酰胺水凝胶该特性,配制不同交联度的聚丙烯酰胺水凝胶在不同溶剂中测试其溶胀性。P(NIPAAm-co-AAc)温敏水凝胶其溶胀性不仅与其配比有关,也与环境温度有关。由不同试样曲线对比,交联度越低的聚丙烯酰胺水凝胶的溶胀度越大。聚丙烯酰胺水凝胶先是在酒精味溶剂的条件下发生收缩,收缩达到一定程度后换用去离子水为溶剂,聚丙烯酰胺水凝胶重新开始溶胀,并最终达到溶胀平衡。溶解度的定量值以高度为测量基准为方法,进行连续、高精度测量,反映了与聚合物大分子间交联有关的动态过程,对揭示溶胀机理和材料合成的控制规律具有实际意义。与传统测量方法相比,该系统不仅可以确定高分子聚合物的溶胀性能,而且实现自动化,操作方便,灵敏度高。图[40]表[7]参[50]
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ427.26
【部分图文】：
图 1 沙漏型动态溶胀测试示意图Fig. 1 Schematic Diagram Of Leakage Dynamic Swelling Te；2-带刻度的细管；3-连接胶管；4-温度计套管；5-试样漏斗高聚物动态溶胀测定仪自动化程度低，没有突破传连续性测量，从而测量精度低、误差大，不能满足溶要求。测量装置 Ndaji 在体积法的基础上，研究人员采用了光电传量方法的优点在于它的测量精确度高，重复性好，可测量[3]。示：待测试样煤层上垫有不锈钢片，光电传感器探头由溶剂入口引入反应容器中，在恒温水浴的温度控
图 2 光电传感器测量煤层溶胀装置示意图Fig. 2 Schematic Diagram Of Coal Seam Swelling Device Measured By Displacement Sens）程序升温溶胀测量装置程序升温溶胀试验装置，该装置通过由计算机记录光电传感器测量试样层变化情况的数据。该测试装置带有控温系统，可以实现对测试环境的温度控试验时首先根据需求设定好程序，温度按照要求自动调节，试样顶端与光感器探头接触，试样在溶剂作用及控温控压条件下发生溶胀，在溶胀过程中高度的变化引起光电传感器探头的位移信号变化，从而在计算机上得到试样力学数据。该装置在上一装置的基础上，实现了温度的连续性变化、高温高压的条溶胀测试设备实现了进一步的完善[4]。但光电传感器探头对试样的压力以及和溶剂对探头的污染都是尚未解决的问题，虽然该装置存在一定的欠缺，但借鉴其连续性测量以及对多个影响条件实现同时控制思想。
图 3 溶胀测量溶胀装置示意图Fig. 3 Schematic Diagram Of Swelling Device For Swelling Measurement接触式电感溶胀仪如图 4 所示，此装置主要针对测量照相乳剂涂层的溶胀，因为明胶乳济极大。根据明胶溶胀压力大的特点，采用接触式测量在外力较小的情况下几十克/cm2)，这种力可加以忽略[5]。该实验装置对试样的测试灵敏性高过程中能够准确清晰地展现出认真观察的预收缩、迅速溶胀和平衡溶胀器对于高分子聚合物等溶胀压力较小的试样测定具有一定的局限性，而没有实现密封，无法控制外来因素的影响。但该仪器的接触式电感装置鉴的设计思路，能够提高测试的精准度和灵敏度。
【参考文献】
本文编号：2864871
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ427.26
【部分图文】：
图 1 沙漏型动态溶胀测试示意图Fig. 1 Schematic Diagram Of Leakage Dynamic Swelling Te；2-带刻度的细管；3-连接胶管；4-温度计套管；5-试样漏斗高聚物动态溶胀测定仪自动化程度低，没有突破传连续性测量，从而测量精度低、误差大，不能满足溶要求。测量装置 Ndaji 在体积法的基础上，研究人员采用了光电传量方法的优点在于它的测量精确度高，重复性好，可测量[3]。示：待测试样煤层上垫有不锈钢片，光电传感器探头由溶剂入口引入反应容器中，在恒温水浴的温度控
图 2 光电传感器测量煤层溶胀装置示意图Fig. 2 Schematic Diagram Of Coal Seam Swelling Device Measured By Displacement Sens）程序升温溶胀测量装置程序升温溶胀试验装置，该装置通过由计算机记录光电传感器测量试样层变化情况的数据。该测试装置带有控温系统，可以实现对测试环境的温度控试验时首先根据需求设定好程序，温度按照要求自动调节，试样顶端与光感器探头接触，试样在溶剂作用及控温控压条件下发生溶胀，在溶胀过程中高度的变化引起光电传感器探头的位移信号变化，从而在计算机上得到试样力学数据。该装置在上一装置的基础上，实现了温度的连续性变化、高温高压的条溶胀测试设备实现了进一步的完善[4]。但光电传感器探头对试样的压力以及和溶剂对探头的污染都是尚未解决的问题，虽然该装置存在一定的欠缺，但借鉴其连续性测量以及对多个影响条件实现同时控制思想。
图 3 溶胀测量溶胀装置示意图Fig. 3 Schematic Diagram Of Swelling Device For Swelling Measurement接触式电感溶胀仪如图 4 所示，此装置主要针对测量照相乳剂涂层的溶胀，因为明胶乳济极大。根据明胶溶胀压力大的特点，采用接触式测量在外力较小的情况下几十克/cm2)，这种力可加以忽略[5]。该实验装置对试样的测试灵敏性高过程中能够准确清晰地展现出认真观察的预收缩、迅速溶胀和平衡溶胀器对于高分子聚合物等溶胀压力较小的试样测定具有一定的局限性，而没有实现密封，无法控制外来因素的影响。但该仪器的接触式电感装置鉴的设计思路，能够提高测试的精准度和灵敏度。
【参考文献】
相关期刊论文 前5条
1 苏晓迪;丁克毅;刘军;;聚乙烯醇/壳聚糖互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究[J];西南民族大学学报(自然科学版);2015年02期
2 陈海;;基于C8051F380单片机的数据采集控制器设计[J];电声技术;2012年11期
3 李国斌;李利歌;;一种新型光电位移传感器在Y-200圆度测量仪中的应用[J];轴承;2010年07期
4 刘立波;赵辉;张海波;陶卫;王占斌;;激光三角测距中光斑细分定位方法研究[J];计算机测量与控制;2008年10期
5 张文伟;庄葆华;刘迈;王彦勋;张宝骧;章建洪;;激光三角扫描法用于飞机表面划痕检测[J];宇航计测技术;1997年06期
本文编号：2864871
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/2864871.html
最近更新
教材专著
