一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置及测试方法与流程

1.本发明涉及缓冲止位块测量技术领域，尤其涉及一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置。


背景技术：

2.缓冲止位块运行过程中经常暴露在水中或潮湿环境下，需要用吸水性能表征缓冲止位块暴露在水中或潮湿环境下运行过程中性能。
3.在吸水性能表征参数中，吸水率是一项重要指标，吸水率是指塑料在标准大气压力下吸水的能力，它与材料的微观结构关系密切，因此也是反应产品性能的一项重要指标。
4.具体地，吸水率是对塑料所吸收的水份进行测量，并以百分数表示之。在通常的温度范围，塑料的吸水率是由其中空隙的数量、空隙的大小、颗粒相互排列的方式、分子运动多少、主链中有无极性基团、该塑料耐水性等因素而定。
5.常规的吸水率测试方式为采用螺栓穿过缓冲止位块两端，两端设置螺丝，紧固两端螺丝，进行压缩吸水率测试。现有装置简单、成本低，但操作难度大。且不能准确反应缓冲止位块运行实际工况下材料的吸水性能。
6.因此，提供一种技术方案，可以准确地进行缓冲止位块压缩吸水率测量，且操作简单，是一个重要的研究方向。


技术实现要素：

7.本发明针对现有技术的缺陷，提供一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置。
8.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
9.第一方面，本发明提供一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置，包括样品组件、盛液组件、支撑架、升降组件和辅助组件；其中，
10.所述支撑架通过下部固定板、中部移动板和上部固定板分为三层，通过立柱支撑固定，所述盛液槽置于所述中部移动板上，所述盛液槽的底部固定设置有下支架，所述上部固定板的下底面设有上支架，所述样品组件置于所述下支架和所述上支架之间；
11.所述升降组件固定在所述下部固定板的上表面，推动所述中部移动板在所述下部固定板和所述上部固定板之间移动，对所述样品组件进行挤压。
12.优选地，所述样品组件包括螺杆、底部垫片、底部固定螺丝、顶部垫片和顶部固定螺丝；所述螺杆两端与所述底部固定螺丝和所述顶部固定螺丝通过螺纹固定；在所述底部固定螺丝与所述顶部固定螺丝之间的所述螺杆设有所述底部垫片和所述顶部垫片，将缓冲止位块轴向固定在所述螺杆上。
13.优选地，所述下部固定板和所述上部固定板分别固定在四根所述立柱的两端，所述中部移动板的四角设有固定孔，所述立柱穿过所述固定孔。
14.优选地，所述上支架的下表面与所述顶部垫片的上表面接触，所述下支架的上表面与所述底部垫片的下表面接触。
15.优选地，所述升降组件是千斤顶或丝杠。
16.优选地，所述升降组件的动力源为液压、气压或电动。
17.优选地，所述立柱上设有刻度尺。
18.优选地，包括一压力传感器。
19.优选地，所述水桶组件的材质为金属材料、非金属材料、高分子材料中的一种或多种。
20.优选地，所述盛液槽的形状为圆形或矩形。
21.第二方面，本发明提供采用上述装置的缓冲止位块压缩吸水率测试方法，包括以下步骤：
22.步骤s1：测量干燥的所述缓冲止位块的质量m1和高度；
23.步骤s2：将所述缓冲止位块、所述底部垫片、所述底部固定螺丝、所述顶部垫片和所述顶部固定螺丝穿在所述螺杆上后，置于盛液槽中直立，加水淹没所述样品组件；
24.步骤s3：将所述中部移动板上升，直至所述上支架的下表面与所述顶部垫片的上表面接触，所述下支架的上表面与所述底部垫片的下表面接触，调整刻度尺零点与所述中部移动板位置一致；
25.步骤s4：将所述中部移动板继续上升，直至到测试要求高度，静置一定时间；
26.步骤s5：下降到完全放松状态，把所述样品组件取下，将所述缓冲止位块卸下，擦干表面水分，测量干燥的所述缓冲止位块的质量m2；
27.所述缓冲止位块的吸水率w＝(m2
‑
m1)/m1
×
100％。
28.本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
29.本发明提出了一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置，将缓冲止位块与样品组件组合好后放在水桶中，置于上支架和下支架之间，利用升降组件压缩到满足测试要求的高度。本发明提供的装置，操作简单、成本低、可视可控，可以准确完成压缩到指定高度，放置指定时间t的缓冲止位块压缩吸水率的测试。
附图说明
30.图1为本发明一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置的结构示意图；
31.图2为本发明一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置在初始位置的剖视图；
32.图3为本发明一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置提升到目标高度的剖视图；
33.图4为样品组件在初始高度的结构示意图；
34.图5为样品组件提升到目标高度的结构示意图；
35.图6为套筒的俯视图；
36.图7为图6中a
‑
a截面图；
37.附图标记表示说明：
[0038]1‑
样品组件、11
‑
缓冲止位块、12
‑
螺杆、13
‑
底部垫片、14
‑
底部固定螺丝、15
‑
顶部垫片、16
‑
顶部固定螺丝、
[0039]2‑
盛液组件、21
‑
下支架、22
‑
盛液槽、
[0040]3‑
支撑架、31
‑
立柱、32
‑
下部固定板、33
‑
中部移动板、34
‑
上部固定板、
[0041]4‑
升降组件、41
‑
千斤顶、42
‑
升降把手、
[0042]5‑
辅助组件、51
‑
上支架、52
‑
套筒。
具体实施方式
[0043]
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
[0044]
实施例1：
[0045]
请参阅图1所示，本实施例提供一种缓冲止位块压缩吸水率测试装置，包括样品组件1、盛液组件2、支撑架3、升降组件4和辅助组件5。
[0046]
具体地，如图2～5中，样品组件1包括螺杆12、底部垫片13、底部固定螺丝14、顶部垫片15和顶部固定螺丝16。所述螺杆12两端与所述底部固定螺丝14和所述顶部固定螺丝16通过螺纹固定；在所述底部固定螺丝14与所述顶部固定螺丝16之间的所述螺杆12设有底部垫片13和顶部垫片15，通过所述底部垫片13和所述顶部垫片15将缓冲止位块11轴向固定在所述螺杆12上。所述样品组件1置于所述下支架21和所述上支架51之间。
[0047]
具体地，如图2～3中，盛液组件2包括下支架21和盛液槽22。下支架21固定在盛液槽22内底面。进一步地，下支架21为环形，螺杆12的下端和底部固定螺丝14插入下支架21内，所述下支架21的上表面与所述底部垫片13的下表面接触。
[0048]
具体地，如图2～3中，支撑架3通过下部固定板32、中部移动板33和上部固定板34分为三层，通过立柱31支撑固定。进一步地，所述下部固定板32和所述上部固定板34分别固定在四根所述立柱31的两端，所述中部移动板33的四角设有固定孔，所述立柱31穿过所述固定孔。
[0049]
具体地，如图2～3中，所述盛液槽22置于所述中部移动板33上，所述上部固定板34的下底面设有上支架51。进一步地，上支架51为环形，螺杆12的上端和顶部固定螺丝16插入上支架51内，所述上支架51的下表面与所述顶部垫片15的上表面接触。
[0050]
在一种实施方式中，上支架51的内部对应的上部固定板34的部位设有顶压口。
[0051]
具体地，如图2～3中，升降组件4固定在所述下部固定板32的上表面，推动所述中部移动板33在所述下部固定板32和所述上部固定板34之间移动，对所述样品组件1进行挤压。
[0052]
本实施例中，所述立柱31上设有刻度尺。示出了升降组件4的上升高度。
[0053]
本实施例中，还包括一压力传感器。
[0054]
本实施例中，所述升降组件4是千斤顶。
[0055]
在一种实施方式中，所述升降组件4的动力源为液压、气压或电动。
[0056]
按时间来分，压缩吸水率测试一般有两种，分为短期(例如5min)和长期(例如48h)。在一种长期测试的实施方式中，如图6
‑
7中所示，还包括一套筒52，套筒52的低端设有沉槽，沉槽的壁面与顶部固定螺丝16形状相契合，套筒52的上端设有旋转手柄，工作人员通过该旋转手柄对顶部固定螺丝16施加作用力。如图1中，上支架51的内部对应的上部固定板34的部位设有顶压口，套筒52的下部穿过顶压口后与顶部固定螺丝16配合。
[0057]
实施例2：
[0058]
本实施例2提供采用实施例1中装置的缓冲止位块压缩吸水率短期测试方法，包括以下步骤：
[0059]
步骤s1：测量干燥的缓冲止位块的质量m1和高度h1；
[0060]
步骤s2：如图4中，将缓冲止位块11、底部垫片13、底部固定螺丝14、顶部垫片15和顶部固定螺丝16穿在螺杆12上，将样品组件1置于盛液槽22中直立，位于下支架21和上支架51之间，加水淹没样品组件1，如图5中，此时压力传感器显示值为0；
[0061]
步骤s3：使用升降组件4，将中部移动板33上升，直至所述上支架51的下表面与所述顶部垫片15的上表面接触，所述下支架21的上表面与所述底部垫片13的下表面接触，调整刻度尺零点与中部移动板33位置一致；
[0062]
步骤s4：使用升降组件4，将中部移动板33继续上升，直至到测试要求高度，为压缩高度h2，压缩距离为(h1
‑
h2)，升降组件4静置一定时间t，记录压力值；
[0063]
步骤s5：维持5min，使用升降组件4，下降到完全放松状态，把样品组件1取下，将缓冲止位块11卸下，擦干表面水分，测量干燥的缓冲止位块11的质量m2。
[0064]
缓冲止位块的吸水率w＝(m2
‑
m1)/m1
×
100％。
[0065]
此时的压缩率＝(h1
‑
h2)/h1
×
100％。
[0066]
实施例3：
[0067]
本实施例2提供采用实施例1中装置的缓冲止位块压缩吸水率长期测试方法，包括以下步骤：
[0068]
步骤s1：测量干燥的缓冲止位块的质量m1和高度h1；
[0069]
步骤s2：如图4中，将缓冲止位块11、底部垫片13、底部固定螺丝14、顶部垫片15和顶部固定螺丝16穿在螺杆12上，将样品组件1置于盛液槽22中直立，位于下支架21和上支架51之间，加水淹没样品组件1，如图5中，此时压力传感器显示值为0；
[0070]
步骤s3：使用升降组件4，将中部移动板33上升，直至所述上支架51的下表面与所述顶部垫片15的上表面接触，所述下支架21的上表面与所述底部垫片13的下表面接触，调整刻度尺零点与中部移动板33位置一致；
[0071]
步骤s4：使用升降组件4，将中部移动板33继续上升，直至到测试要求高度，为压缩高度h2，压缩距离为(h1
‑
h2)，升降组件4静置一定时间t，记录压力值；
[0072]
步骤s4：套筒52的下部穿过顶压口后与顶部固定螺丝16配合，工作人员通过套筒52旋转手柄对顶部固定螺丝16施加作用力，将其固定到位，取下套筒52，使用升降组件4，将中部移动板33下降，样品组件1保持压缩状态，把样品组件1和盛液槽22取下，支撑架3可以继续进行下一个样件压缩工作；
[0073]
步骤s5：样品组件1和盛液槽22保持压缩状态维持48小时，将样品组件1和盛液槽22中置于中部移动板33和上支架51之间，顶部垫片15与上支架51接触，盛液槽22置于中部移动板33上，工作人员通过套筒52旋转手柄对顶部固定螺丝16施加作用力，将顶部固定螺丝16取下，使用升降组件4，下降到完全放松状态，把样品组件1和盛液槽22取下，将缓冲止位块11卸下，擦干表面水分，测量干燥的缓冲止位块11的质量m2。
[0074]
缓冲止位块的吸水率w＝(m2
‑
m1)/m1
×
100％。
[0075]
此时的压缩率＝(h1
‑
h2)/h1
×
100％。
[0076]
对比例：
[0077]
对比例中将缓冲止位块、螺杆、螺丝配合，放入水中，固定在水下，两端各用一把扳手，用力拧紧，直到达到测试要求。
[0078]
在水下将螺丝紧固，操作难度很大。后期压缩压力增大，操作更为困难。
[0079]
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。