[发明专利]悬浊液悬浮性测定装置及重心法测试悬浊液悬浮性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬浊液悬浮性测定装置及重心法测试悬浊液悬浮性能的方法，属于悬浮性测定领域。

背景技术

悬浊液的悬浮稳定性是悬浊液的一项重要性能指标。但目前对悬浮性能还没有专门的测试仪器，目前常用方法有以下几种：①量筒静置法：将一定量悬浊液倒入量筒内，静置一定时间，观察分层界面或者上层清液体积；②测试不同高度密度法：将悬浊液静置一定时间后，在不同高度取样，测试样品密度的变化情况；③标准容积称量法：制定一套标准容器取样杯，分别测出悬浊液上、中、下三段的密度，然后再分析得出悬浮性能；④沉降柱法：采用沉降柱中端取样法，再测试样品中固体颗粒含量，表征沉降情况；⑤CN200920112004.3提供了一种食品胶悬浮性测定器，包含有细长形玻璃管，该管侧旁安装有上、下光电装置，该装置与计时显示的微机联接。该测定器专用于食品胶悬浮性的测定，为改进食品胶悬浮性测定无专用仪器和测定数据误差大、不够精确的缺陷提供精确而方便的测定器。该装置是通过对液体沉浮珠下落时间计量来反映胶液悬浮性，时间越长的悬浮性越好；⑥CN102435538A提供了一种测试高温高压下高密度工作液固相颗粒的悬浮稳定性能的悬浮稳定性测试装置及测试方法。利用耐高温高压容器侧壁安装温度传感器及11个等距离分布的压力变送器，测量不同高度压力的方法表征悬浮稳定性。

但以上方法不同程度的存在以下一种或几种问题：①悬浊液需静置较长时间，方可知其悬浮性能；②只能定性测量，定量测量时测试误差较大；③若悬浊液无明显分层或分层用时较长时，及悬浊液有颜色附着使容器不透明而无法观察分层时，则无法测试其悬浮性能；④适用范围小，且不能反映悬浊液内部因粒度不均引起的沉降情况；⑤测试器皿多，操作步骤多，操作复杂；⑥静置一段时间后再取样，会搅动悬浊液，造成误差；⑦对设备精确度要求高，设备结构复杂，如CN102435538A所提到的测试装置；等。

发明内容

本发明针对以上现有方法所存在的问题，提供了一种悬浊液悬浮性测定装置及重心法测试悬浊液悬浮性能的方法。

本发明的技术方案如下：

一种悬浊液悬浮性测定装置，该装置包括一长管形测试容器、夹具、测力传感器或电子分析天平、支架；所述夹具夹持在测试容器的上端，所述支架通过夹具支撑测试容器，使测试容器倾斜一定角度θ，容器底端置于测力传感器测试端中心或电子分析天平中心，测试端中轴线垂直于水平面。

根据本发明优选的，所述的测试容器为圆形试管或者任意横截面为相同椭圆的扁圆形容器。扁形的测试容器可减小重心在容器横截面方向上的变化而引起的误差。

根据本发明优选的，所述夹具还包括支杆，用于支架支撑测试容器，测试时，夹具支杆与测试容器长度方向中心线垂直，支杆支撑测试容器围绕支杆在垂直于水平面的面上能自由转动。

根据本发明优选的，所述的测试容器与水平面夹角θ=10～85°。

根据本发明优选的，该装置还包括有信息采集与处理系统的微机，所述测力传感器与计时及记录力的微机信息采集口联接，通过微机自动记录时间及测力传感器所测力，自动绘制悬浊液重心与测试容器底端距离-时间曲线，即l-t曲线。

本发明所述的装置可以人工计时、记录测力传感器所测力，然后计算测绘悬浊液重心与测试容器底端距离—时间曲线（l-t曲线），也可以通过微机记录时间及测力传感器所测力，自动绘制悬浊液重心与测试容器底端距离—时间曲线（l-t曲线）。

一种重心法测试悬浊液悬浮性能的方法，包括使用本发明所述的装置，步骤如下：

（1）用夹具夹紧测试容器，夹具支杆所在直线与测试容器长度方向中心线垂直；

（2）夹具支杆置于支架支撑端，夹具支杆所在直线与水平面平行，使测试容器倾斜，容器底端放于测力传感器测试端中心，夹具支杆所在垂直于水平面的面与测试容器长度方向中心线的交点距容器底端的距离为L；测力传感器测试端中轴线垂直于水平面，用量角器测量测试容器长度方向与水平面夹角为θ，此时测力传感器所测力为F₀，人工记录或微机通过信息采集系统自动记录测力传感器所测力F₀；

（3）将搅拌均匀的质量为M的悬浊液倒入测试容器内，人工记录或微机通过信息采集系统自动记录时间和测力传感器所测力；记录不同时间t₁,…,t_n对应的扭矩传感器数值F₁,…,F_n，通用标记为F；人工或者微机系统绘制曲线F-t；

（4）设悬浊液重心距容器底端的距离l，根据力矩平衡及几何原理，可知：