剪切激光光散射仪作为目前世界上较为可靠的研究手段,用于研究高分子材料在加工过程中现场优化和控制高分子材料的形态结构。这一仪器的研究结果能够为多相高分子材料提高性能提供可靠的实验依据和理论指导。 本课题组的研究工作原已取得阶段性成果,已研制出JQY-0型剪切仪。本论文工作的主要任务是改进JQY-0型的不足之处,研制出新型的JQY-1型剪切池,使仪器的控温和调隙剪切运动都能够得到精确控制。 本文运用机电一体化技术,在原有基础上改进了剪切池结构,如:剪切池下主板由分离化设计改进为整体化设计;主要部件材料由不锈钢改为铝合金;进行了间隙结构的改进以及相应部件的设计。改进后的剪切池轻巧、携带方便;便于安装固定;仪器的调隙功能和运行稳定性都得到了增强。 本文根据高温炉的特性,改进原有的智能温控系统,在程序中加入分段控制部分,克服了控制系统的不足。频率、偏差和温度变化率根据不同的温度区间采用相应值,使控温在各温度区间都达到了高精度。温控范围由室温至250℃,控制精度达到±0.2℃。 为进一步优化程序,使温度能按照恒定加热速率实现温控,本论文采用PID控制器,根据电炉特性将整个温度过程分为两个阶段:启动运行阶段和升温阶段。在启动运行阶段为克服电炉的滞后性加热功率较大,使升温速度加快;而后在温度上升阶段降低功率,采用PID数字控制程序跟踪给定的温度,并通过调整控制参数适应实际情况的变化,使温度调节较为稳定,结果较好。 完成了剪切仪的试验和总调工作。总体调试仪器各项功能,包括调隙、控温和剪切及程序运行;用高分子材料(PP、PE、PEO)做剪切和控温实验;去长春进行剪切仪的验收和实验工作。