[发明专利]一种测定敏感性药料流变性能的方法及其装置

摘要

本发明涉及一种测定敏感性药料流变性能的方法及其装置，属于材料测试技术领域。采用了由料筒、柱塞、毛细管、加热系统、传动系统、压力传感器、温度传感器、位移传感器、数据采集系统和远程控制系统组成的测试装置，所述方法能够在安全条件下实现火药等敏感性药料流变性能的测定，误差小，所述装置具有安全性强、结构简单、操作方便的优点，利用所述方法及其装置测试得到的相关流变数据可用以建立相应药料的本构方程，并用于数值计算，进而帮助敏感性药料制造业中设备结构的设计和加工工艺条件的优化，推动相关领域技术的发展。

主权项

一种测定敏感性药料流变性能的方法，其特征在于：采用了由料筒、柱塞、毛细管、加热系统、传动系统、压力传感器、温度传感器、位移传感器、数据采集系统和远程控制系统组成的装置，具体步骤如下：1）测试前在料筒内壁涂润滑油等润滑物；2）将毛细管安装在料筒下端，将被测药料制成小颗粒或粉末状，称取一定质量放入料筒内，通过加热系统进行预热，温度设定不得高于药料临界安全温度，预热到设定温度后再保温，保温时间以使药料温度达到测试温度并保持稳定为止；3）根据药料质量除以密度计算出药料体积，再根据料筒尺寸计算出实际药料被压实后在料筒中所占的高度，按此高度设定柱塞最终移动到的预压位置，通过远程控制系统控制传动系统使柱塞下移进入料筒，在压紧药料过程中反复上下移动多次，最后停留在预压位置5分钟以上；4）通过远程控制系统控制传动系统使柱塞上移一定位移1至2mm，然后开始以一定速率下移加压，使部分药料挤出毛细管出口一小段后的位置停止加压，停留2分钟以上；5）正式测试开始，通过远程控制系统控制传动系统使柱塞以设定的测试速率加压，将80%的药料挤出料筒时结束加压，完成一次测试，可通过80%的药料质量除以密度计算出体积，再根据料筒尺寸计算得到柱塞行程；测试过程中通过压力传感器、温度传感器、位移传感器和数据采集系统适时采集记录时间、位移、压力、温度等数据，通过测试速率、柱塞端头面积和毛细管直径，计算表观剪切速率，通过压力和毛细管尺寸计算表观剪切应力；过程中如果温度或压力超过药料的临界安全温度或压力值时，远程控制系统控制传动系统使柱塞迅速移出料筒，及时停机；6）一次测试结束，远程控制系统控制传动系统使柱塞移出料筒，清理毛细管和料筒中剩下的药料；7）更换不同长径比的毛细管、改变柱塞移动速率、测试温度，重复以上测试过程，可以得到不同测试温度和测试速率条件下的表观剪切速率和表观剪切应力，统计实验数据，校正表观剪切应力得到修正剪切应力，校正表观剪切速率得到修正剪切速率，修正剪切应力除以修正剪切速率即为黏度，可绘制不同温度的黏度—修正剪切速率关系曲线即为被测物料的流变曲线。