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专利号: 2015100863246
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种集散射、显微于一体的流变原位在线测试系统,包括三个基本模块:毛细管流变仪(1)、激光光散射系统(5)和显微成像系统(6),均安装于光学平台(2)上,其特征在于:

激光光散射系统(5)和显微成像系统(6)共用毛细管流变仪(1)中的扁平孔毛细管(10),激光光散射系统(5)和显微成像系统(6)被安装在光学平台(2)上的一个高精度光学系统切换导轨(4)上,通过计算机软件对这两个系统在高精度光学系统切换导轨(4)上进行移动实现激光光散射光路和显微镜光路的快速切换;

所述的毛细管流变仪(1)由控制器(12)、柱塞(7)、电加热套(8)、料筒(9)和扁平孔毛细管(10)构成;柱塞(7)通过数据线与控制器(12)连接,控制器(12)通过数据线与计算机进行连接;料筒(9)内物料的上部为柱塞(7),料筒(9)的周围外层为恒温电加热套(8),内有电热丝,能够实现从室温到300℃的恒温控制;料筒(9)的壁上有一测温探头(11),测温探头(11)与电热丝通过数据线与外接控制设备相连,可测量实验过程中聚合物熔体的实际温度;料筒(9)的下方为扁平孔毛细管(10),扁平孔毛细管(10)外层电加热套(8)的一侧开有一个直径为2mm的圆形通光孔(13),相对另一侧的相同位置,开有一个锥角为70°的圆锥形通光孔(14);

所述的毛细管流变仪(1)中的扁平孔毛细管(10)采用透明的石英玻璃材质制作,毛细管孔口结构为扁平孔(43),在扁平孔毛细管(10)检测时光路通过的位置制作为双侧槽状光路平面(42),扁平孔毛细管(10)上端物料的入口为锥形结构(41);

所述的显微成像系统(6)主要由激光光源(3)、聚光镜(16)、长工作距离物镜(17)、摄像图像采集系统(18)和外接计算机监视器(19)构成;在毛细管流变仪(1)电加热套(8)上直径

2mm的圆形通光孔(13)前安装聚光镜(16),在聚光镜(16)的前方安装激光光源(3),长工作距离物镜(17)安装在电加热套(8)上圆锥形通光孔(14)的正前方,在长工作距离物镜(17)的一侧再安装摄像图像采集系统(18),摄像图像采集系统(18)与外接计算机监视器(19)相连接,使用时激光光源(3)、聚光镜(16)、圆形通光孔(13)、圆锥形通光孔(14)、长工作距离物镜(17)和摄像图像采集系统(18)处于同一中心线上;

所述的激光光散射系统(5)主要包括激光光源(3)、水平激光准直系统、大角信号检测系统(31)、小角信号检测系统(32)和可旋转延伸臂(33);其中:水平激光准直系统包括小孔光阑(21)、滤光镜(22)、起偏镜(23)和聚光镜(16);大角信号检测系统(31)包括镜头a(25)、镜头b(26)和大角信号检测器(27),镜头a(25)和镜头b(26)由一组相同大孔径的凹透镜和凸透镜组成,两个镜头背对背安装;镜头a(25)可以接收0~60°角度范围内的散射光,形成平行光后,被镜头b(26)聚焦到大角信号检测器(27)的感应器上;小角信号检测系统(32)包括检偏镜(28)、屏幕(29)以及小角信号检测器(30);水平激光准直系统安装于毛细管流变仪(1)电加热套(8)上直径2mm的圆形通光孔(13)的一侧,从激光光源(3)到圆形通光孔(13)之间依次为小孔光阑(21)、滤光镜(22)、起偏镜(23)和聚光镜(16);大角信号检测系统(31)和小角信号检测系统(32)均安装在电加热套(8)上的圆锥形通光孔(14)的一侧;小角信号检测系统(32)安装于激光入射方向上,水平激光准直系统、圆形通光孔(13)、圆锥形通光孔(14)和小角信号检测系统(32)使用时处在一条直线上;大角信号检测器(27)为一带有机械快门的CCD检测器;大角信号检测系统(31)安装于一可旋转延伸臂(33)上,可旋转延伸臂(33)与激光入射方向角度为θ,操作时θ可以调整;

所述的激光光源(3)既可以产生激光也可以产生显微成像光源。