專利名稱：用流變儀檢驗試樣的方法以及流變儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述的用流變儀檢驗試樣的方法。此外， 本發明涉及一種按權利要求4前序部分所述的用于實施所述方法的流變儀。
背景技術：
旋轉以及振蕩流變儀是例如在旋轉試驗、蠕變試驗、松弛試驗以及振蕩試驗中用 于確定粘彈性的試樣的流變特性的儀器。在此，不僅能夠檢查液體的流變特性，而且能夠檢 查固體的變形特性。實際上的試樣通常顯示出彈性和塑性特性的組合。如也在按本發明的 情況下一樣，將有待檢查的試樣材料置入兩個測量部件之間的測量空間中并且借助于測量 部件的高度調節以及相應的傳感器來調節或者說確定縫隙高度。將上面的或者下面的測量 部件置于圍繞共同的旋轉軸線相對于彼此旋轉的運動之中，并且通過測量部件的相對扭轉 使試樣經受剪切載荷。在此，不僅旋轉的運動而且旋轉振蕩的運動都是可以的。所述測量部 件可以具有不同的幾何形狀；將例如板-板-測量系統、同心的柱體測量系統、錐體-板-測 量系統以及用于不同的應用領域的特殊裝置例如用于測量擴散或者結構材料的固定特性、 電子流變測量等都是已知的。用設計用于驅動以及扭矩確定的馬達或者也通過兩個相互分開的用于驅動/旋 轉或者扭矩確定的馬達單元可以進行扭矩確定，所述馬達單元分別配屬于測量部件之一。通常通過電動馬達的電流消耗來進行扭矩測量。根據所使用的馬達或者說設備型 號，以下公式適用于扭矩M M = C1. I 或者 M = C2. I2其中C1或者說C2是設備專有的常數。圖1和Ia示出了兩種已知的具有不同結構的流變儀裝置。有待測量的試樣19處 于兩個測量部件Ia和Ib之間的測量縫隙1中，所述測量部件相互間以指定的距離1確定縫 隙高度。兩幅圖示出了板-板-測量系統；可以使用每種任意的變型方案，例如錐體-板-測 量系統、柱體系統或者多種多樣的應用的修改方案；在結果分析中相應地只需考慮幾何形 狀數據。可以簡單地借助于測量體接合器31固定以及變換相應的測量部件；必要時在測量 體上保存幾何形狀數據以及校驗數據，并且在此能夠將幾何形狀數據以及校驗數據自動地 傳輸給分析單元。圖1示出了具有分開的用于驅動以及測量扭矩的裝置的流變儀。驅動馬達加使 得下面的測量部件Ib旋轉地或者振蕩地運動，而在上面的測量部件Ib上起作用的扭矩通 過單獨的扭矩傳感器4求得，更確切地說借助于測量馬達2b關于軸北。在此，調節到上面 的測量部件Ia的靜止位置上，并且作用的扭矩由此與馬達2b的電流消耗成比例。圖Ia示出了具有組合的驅動以及測量裝置的流變儀。所述組合馬達2驅動盡可 能無摩擦地得到支承的驅動以及測量軸3，該驅動以及測量軸支承在空氣軸承5中并且承 載著上面的測量部件la。馬達2同時是用于扭矩的測量值傳感器，因為該測量值傳感器求 得由其消耗的電流作為用于扭矩的測量值。位置傳感器4例如角度編碼器確定了測量軸3的旋轉角度。在上面的測量部件Ia和下面的測量部件Ib這里是板-板-測量系統之間， 試樣19處于測量縫隙1中。組合的驅動以及測量馬達-CMT(combined motor transducer (組合的馬達傳感 器))使測量以及驅動軸3旋轉。位置傳感器4測量旋轉角度或者說時間并且由此測量轉 速。軸承5基本上包括固定在三腳架上或者說固定在殼體上的定子51以及可旋轉地 支承在該定子中的轉子座圈或者說軸承座圈40，該轉子座圈或者說軸承座圈與測量軸3或 者說與軸北固定連接。所述軸承座圈40用于承受作用到軸3或者說北上的軸向載荷尤 其是軸以及測量部件的重量并且借助于通流的空氣相對于定子51得到支撐。沒有示出供 給裝置以及用于空氣的輸入和輸出管道。使用其它盡可能無摩擦的軸承例如磁性軸承是可 以的并且與空氣軸承的使用來說是等值的。在按圖Ia的實施方式中，在空氣軸承上設置法向力傳感器6。在按圖1的實施方 式中，在測量部件Ib上設置法向力傳感器7。由分析以及控制單元8感測所有測量傳感器 并且分析測量信號。在按圖Ia的具有組合的驅動以及測量裝置的流變儀以及按圖1的具 有分開的用于驅動以及測量的裝置的流變儀中，為了確定有待檢驗的物質的流變學上的特 征參數，已知作用在軸上的扭矩與馬達的通過校正的供給參數之間的關系并且在分析單元 8中提供該關系。所獲得的測量值在分析單元8中以已知的方式與試樣溫度、測量縫隙1的高度以 及設備常量相結合，并且能夠從中計算出介質試樣19的流變學的數據。借助于分析單元8 從測量數據電流消耗和/或頻率和/或相位以及幾何形狀數據中計算出流變學的測量參量 剪切應力τ [Pa]以及剪切率Y [s-1]，并且從中求得粘度η = Υ/τ。該值在顯示單元中 輸出，或者作為數據組提供給DV設備中的其它應用。在圖Ia中示出的裝置根據提問不僅允許用受到控制的剪切率來進行試驗(CSR測 試)而且允許用應力預先設置來進行試驗(CSS測試)。受控制的剪切率(CSR)意味著轉速的預先設置以及扭矩的測量，并且例如用 于確定在指定速度時的流變特性。所述方法通常用在試樣中，所述試樣沒有流變極限 (Flie β grenze)，也就是自行融合(verflie β en)。在受到控制的剪切應力(CSQ試驗中，試樣由于預先給出的扭矩而經受指定的載 荷，并且測量所引起的轉速或者說旋轉角度。所述方法例如用于確定流變極限。兩種試驗類型能夠以剪切試驗的形式通過圍繞旋轉軸線的振蕩運動進行，并且例 如在CSR試驗中通過扭矩的振幅以及相位獲得關于損失因子以及復數的剪切模數的精確 的說明。電子的控制或者說調節在每種情況下確保遵循預先給出的用于轉速或者扭矩的 試樣參數。現代的流變儀裝備有數字的控制處理器，該控制處理器對于調節回路來說只需 幾毫秒。額外設置的法向力傳感器7能夠用不同的測量原理例如壓電傳感器、光學的方法 或者類似方法以及用不同的安置位置例如在空氣軸承5上、在測量部件la、lb上或者在流 變儀的三腳架上測量所出現的法向力，并且監控試樣的彈性特性。按圖1的具有分開的驅動以及測量單元的設備需要較大的調節花費，因為測量元件必須通過測量馬達保持在初始位置中。為此，可以在該裝置中純粹測量試樣的響應力矩；驅動馬達的在組合馬達情況下 無論如何必須一起測量的并且在那里必須根據其校正數據進行校正的慣性在這里不起作用。因此，按圖1或者說圖Ia的裝置分別顯示出了優點，但是在不同的測量方法中也 顯示出限制。
發明內容
這里開發的目的是將兩種測量系統的優點結合在一個系統中。其它目的是擴展旋 轉流變儀的可能的測量范圍從而在轉速更大時進行更精確的測量。在模擬大量試樣例如用 于噴射過程的染料的特性時需要更高的轉速以及由此更高的剪切率。在流變儀中用用于旋轉的馬達旋轉承載著第一測量部件的測量軸，其中將試樣置 入由第一測量部件和另外的測量部件構成的測量縫隙中并且這兩個測量部件相對旋轉，并 且其中用力矩探測器求得馬達的扭矩并且用第一測量單元求得由試樣施加到第一測量部 件上的法向力，在用流變儀檢驗試樣的方法中，按本發明通過以下方法實現所述目的，-所述第一測量部件以及另外的支承在另外的測量軸上的測量部件為了檢驗試樣 分別以預先給定的轉速相互獨立地旋轉、振蕩或者靜止，-在相同的測量過程期間在相同的優選精確相同的時間點或者在先后很短的間隔 內用第一力矩探測器以及第一測量單元求得扭矩以及法向力并且用另外的測量單元以及 另外的力矩探測器求得由試樣施加到另外的測量部件或者說另外的測量軸上的法向力以 及由自己的使測量軸旋轉的另外的馬達施加到另外的測量軸上的扭矩，并且-將同時求得的測量值輸入尤其共同的分析裝置中。在具有由馬達驅動的并且承載第一測量部件的測量軸、由第一測量部件以及另外 的測量部件限制的用于試樣的測量縫隙、用于檢測馬達扭矩的力矩探測器以及用于求得由 試樣施加到測量軸或者說第一測量部件上的法向力的測量單元的流變儀中，按本發明通過 以下方法實現所述目的，即與測量軸平齊地或者說在該測量軸的旋轉軸上支承另外的測量 軸或者說另外的由另外的自己的馬達驅動的測量軸的旋轉軸，在該測量軸上可以固定或者 說固定另外的測量部件，為了求得由另外的馬達施加的扭矩設置另外的力矩探測器，并且 為了求得由試樣施加到另外的測量部件或者說另外的測量軸上的法向力設置另外的測量 單元。將所述測量值輸入分析單元中。按本發明的處理方式的特殊的優點是，在轉速很小時可以實現更高的精度，方法 例如是可以讓兩個馬達沿相同方向以所希望的轉速差進行運行。通過兩個馬達的更高的絕 對轉速，在較短的時間內掃過更大的角度范圍，并且由此能夠更好地例如通過完整的一轉 來求平均。通常可以用更大的精度進行可用至今為止的流變儀進行的試驗。由試樣反作用于 剪切或者說測量部件的運動的扭矩當然均勻地作用在兩個測量部件的表面上，并且用兩個 測量馬達求得的扭矩值在形成平均值時提高了系統的精度。此外，用兩個測量部件以相同 或者相反方向的旋轉運動進行的試驗、用兩個測量部件的振蕩進行的試驗以及用相應測量 部件的旋轉與振蕩構成的組合進行的試驗也是可以的。然而，尤其為了提高精度并且縮短測量時間，首先有利的是，可以在相同的時間點接收測量值并且由此在所有測量的測量時 間點存在試樣中的相同的關系。這尤其在測量過程中根據預先給出的標準改變施加到試樣 上的剪切力時也是有利的。用按本發明的處理方式能夠相互獨立地調節第一馬達和另外的馬達的運動類型， 尤其旋轉速度、旋轉方向、振蕩、轉速、扭矩和/或馬達電流消耗。當在力矩探測器上、在用于求得法向力的測量單元上、在另外的力矩探測器上以 及在另外的用于求得法向力的測量單元上連接共同的控制或者說分析單元時，獲得了按本 發明的流變儀的簡單的構造。對于分析來說有利的是，為馬達以及另外的馬達分別分配了自己的驅動以及調節 單元，這兩個單元由共同的控制單元進行控制，其中用相互獨立的驅動以及調節單元能夠 相互獨立地調節所述兩個馬達，尤其在旋轉類型、旋轉、振蕩、轉速、旋轉速度、馬達電流消 耗和/或旋轉方向方面進行調節。在此有利的是，兩個用相互獨立的驅動以及調節單元調 節的馬達能夠分別在考慮相應另外的馬達的在旋轉類型、旋轉、振蕩、轉速、旋轉速度、馬達 電流消耗和/或旋轉方向方面的運動狀態的情況下進行調節。當測量軸和另外的測量軸、馬達和另外的馬達、力矩探測器和另外的力矩探測器、 測量單元和另外的測量單元以及/或者兩個調節單元分別相同地進行構造時，降低了用于 構造流變儀的花費。對于專門的檢驗來說特別有利的是，由具有壓扁的尖端的錐體形成第一測量部 件，該錐體通過柱形的區段分成兩個同中心的部分，其中錐環相對于測量軸不可旋轉地得 到保持，并且位于中央的部分可以由測量軸進行旋轉，對置于錐體的另外的測量部件由圓 形的板構成，該板的直徑至少相應于所述測量部件的直徑，并且將由兩個力矩探測器以及 兩個測量單元在相同的時間點求得的測量值輸入共同的控制以及分析單元中，并且為了求 得試樣的流變學的特性而弓I用所述測量值。為了提高測量精度或者說改善測量結果，有利的是為第一測量軸以及另外的測量 軸分別分配自己的用于確定旋轉角度和/或旋轉速度和/或轉速的角度編碼器。
下面根據附圖對本發明進行詳細解釋。圖1和Ia示出了已知的流變儀的結構，如已經提到的；圖2基于圖1和Ia或者說與之相關的闡述示出了按本發明的流變儀的結構，在流 變儀中將有待測量的試樣19置于測量空間或者說測量縫隙1中，該測量空間或者說測量縫 隙構造在兩個相對于彼此高度可調節地布置的測量部件Ia和Ib之間，這兩個測量部件具 有指定的幾何形狀；圖3示意性地示出了在按本發明的流變儀中的控制以及測量值接收；圖4示意性地示出了用按本發明的流變儀專門測量試樣的實施方式。
具體實施例方式根據圖2，由測量或者說驅動軸3’保持或者說驅動上面的測量部件la。為下面的 測量部件Ib設置了測量以及驅動軸3。所述測量以及驅動軸3、3’關于共同的軸線A中心地將兩個測量部件la、lb保持在預先給定的縫隙高度1或者說相互間預先給定的距離中， 并且盡可能無摩擦地得到支承。所述測量部件la、lb能夠通過接合器31’有利地與測量以 及驅動軸3、3’進行連接。所述測量以及驅動軸3、3’能夠以空氣軸承5、5’支承在旋轉流 變儀的殼體中或者說支承在相應的軸承體41、41’中。測量軸3、3’或者說測量部件la、lb 借助于驅動馬達2、2’相對旋轉，并且從驅動馬達2、2’的電流消耗中確定作用的扭矩。為了 求得測量部件la、lb的位置，設置了角度編碼器4、4’。所述角度編碼器確定各個測量部件 la、lb的旋轉角度，并且必要時通過額外的時間測量確定旋轉速度或者說轉速，這些值同樣 像所求得的扭矩值一樣輸入分析裝置8中。圖2示出了三腳架20，用該三腳架能夠調節縫隙高度1，方法是裝配在三腳架20 上的旋轉馬達21借助于由絲杠22形成的調節單元相對于下面的由基板24形成的調節部 件或者相對于支承在基板24上的支架41調節支承在上面的調節部件23上的支架41’的尚度。借助于由無接觸工作的布置在絲杠22上的距離或者說長度測量單元25測量的值 用進給或者說旋轉馬達21的調節實現對縫隙高度1的調節。也可以使用其它長度測量單 元，例如電位計、增量的位移傳感器、電感的測量或者說位移傳感器或者測量表，用于求得 調節部件23和24之間的距離和/或絲杠螺母與三腳架20上的或者說形成調節部件的基 板24上的固定點之間的距離或者其它固定點之間的距離。也可以通過相應的調節在考慮 測量幾何形狀的情況下在高度或者說進給或者說調整系統上或者說在調節單元上絕對地 或者也可以相對地測量所述測量部件la、lb之間的實際距離，也就是說，例如通過在測量 部件Ia和Ib相互接觸時求得扭矩增加并且使用該起點作為用于縫隙零點的測量值。也可以使用步進馬達。在此，從絲杠22的起始位置或者說初始位置出發，通過絲 杠沿順時針或者說逆時針的旋轉步子的計數以及將其與指定進給中的步進角度相乘來求 得上面的測量部件Ia的位置。由此，在環境條件恒定的情況下能夠精確地起動預先給出的縫隙高度1。能夠電子地調節以及控制所述驅動馬達2、2’。控制以及分析單元8與所有的測量 探測器以及傳感器連接并且分析所獲得的測量數據。在按本發明的流變儀中，配屬于馬達 2’以及馬達2的調節單元13、14組成了上級的控制以及調節單元15，如在圖3中所示。也 就是說，在每個測量以及調節時間點，能夠通過基礎的控制程序以相互協調的方式使用兩 個馬達2、2’同時用于測量以及驅動任務，更確切地說，在上級的控制單元16的控制的情況 下。上級的控制單元16為共同的控制以及調節單元15預先給出了試驗參數，例如總 轉速，該總轉速通過上面和下面的測量部件的反向旋轉來進行調節。此外，能夠分別地確定 出現在兩個測量部件la、lb上的法向力，為此為了法向力掃描相應的測量單元7、7’。法向 力是用于實際液體的彈性份額的尺度并且尤其在聚合物流變學的范圍內起了很大的作用， 通常所出現的作用對于高粘度的試樣來說是較大的，并且應該相應地考慮所述作用。如從圖2和3中獲知，試樣19處于上面的測量部件Ia和下面的測量部件Ib之間 的測量縫隙1中。所述驅動以及測量馬達2、2’驅動分別與其連接的測量軸3或者說3’。用 用于旋轉角度或者說轉速的相應所屬的自己的位置傳感器4、4’檢測測量軸3、3’的旋轉。 有利的是，在空氣軸承5、5’中的測量軸3、3’無摩擦地支承在相應的支架41、41’中。測量單元7、7’通常處于相應的空氣縫隙5、5’中。具有盡可能無摩擦的軸承、例如磁性軸承的替 代的變型方案是可以的，也可以用應變片、光學的器件或者馬達的反饋來進行法向力測量。根據示出了流變儀的調節的圖3，所述控制以及分析單元8包括用于上面的驅動 馬達2’的調節器13和用于下面的驅動馬達2的調節器14以及上級的控制以及調節單元 15，該控制以及調節單元監控或者說調節或者說控制所述兩個調節器13和14。上級的控制 以及分析單元16連接到單元15上，該控制以及分析單元也可以用作用戶接口。通過所述 控制以及分析單元16能夠輸入用于進行試驗的預先設置，例如能夠預先給定驅動馬達2、 2’的轉速。所述調節器13相應地調節上面的測量部件Ia的驅動以及測量馬達2’的運動 類型以及運動方向的預先設置。調節器14根據預先設置獨立于上面的測量部件Ia的旋轉 調節位于下面的測量部件Ib的運動類型以及運動方向。在此，上級的調節器15實現了對 兩個調節器13和14或者說兩個具有馬達2、2’的馬達單元的監控以及控制。通過同時監 控兩個調節器13、14以及馬達2、2’遵循預先給定的試驗數據。例如能夠預先給出轉速并且測量所引起的扭矩并且從中求得用于粘度的值。也可 以以電子方式固定馬達2或者2’或者說位于其上的測量部件并且旋轉相應另外的馬達或 者說相應另外的測量部件并且預先給定有待達到的扭矩。作為替代方案，也可以將特定的 轉速交付給馬達，從而應該在另外的馬達上達到預先給定的扭矩。相應獲得的測量值用作 求得粘度的基礎。當然可以可選地用振蕩運動和/或旋轉運動對兩個馬達2、2’進行加載。由此可 以進行測量，在測量中旋轉一個馬達并且振蕩一個馬達，或者在測量中能夠使兩個馬達以 相同或者不同的振幅以及頻率并且以相互不同的相位振蕩。在此，在任何情況下有利的是， 能夠在相同的時間點求得由兩個調節單元13和14掃描的測量值，因為由此能夠完全考慮 相應地在該時間點存在于試樣中的狀態。特別有利的是，使用按本發明的流變儀用于求得在高彈性的聚合物熔液中的第一 以及第二法向力差。粘彈性的物質在剪切作用下是粘的性能以及彈性的性能的混合。在剪切試驗中， 出現了沿著驅動以及測量軸3、3’的軸向的法向力NF，所述法向力是流變特性中彈性分量 的尺度。在剪切作用下會出現高達幾十牛的法向力；用已知的測量探測器測量沿軸向作用 到兩個測量部件la、lb上的壓力或者說法向力。用常規的流變儀裝置測量的法向力相應于第一法向應力差N115具有高彈性份額的 液體也額外地顯示出了第二法向應力差N2。這通常是較小的(有時也是負的)，并且在彈 性液體的流變特性中起了重要的作用，例如根據聚合物熔液中由第二法向力差所形成的渦 流的大小和數量并且由此決定性地確定了擠壓器中這種熔液的特性。非常感興趣的是，也 在N2方面表征聚合物和其它高彈性的熔液/液體。在此，從多次測量的組合中求得N2。使 用錐體-板-幾何形狀允許在按本發明的處理方式中或者說在按本發明的流變儀中在僅僅 一次測量中用不同的試樣半徑確定N2。根據圖4旋轉處于下面的板。劃分上面的錐形的測量部件41a。外面的錐環19固 定在流變儀框架上或者說三腳架20上或者支架41上。內部的錐沖模測量內部的部分上的 法向力Napp。如果知道N1，那么可以用Napp計算N2。適用Napp= K+2 (Ni+2N2) In (R/Rstem)。
用按本發明的流變儀以及測量作用在兩個測量部件上的法向力的方案，同時獲得 在分割的測量部件上的Napp以及在旋轉的施加剪切載荷的測量部件上的K。由此能夠在一 次唯一的測量過程中確定N2。在此，有針對性地將具有半徑R的試樣19安置到下面的測量 部件41b上，并且通過板的旋轉施加剪切載荷。所述上面的測量部件41a構造成具有扁平 角度的錐體并且沿徑向分成兩部分，內半徑Rstem用于測量法向力Napp，而具有半徑Rk的錐體 的周圍的環形的殘余部分固定在流變儀框架上并且靜止。代替使用錐體作為上面的測量部件41a，也可以使用分成兩部分的圓形的板，該板 的內柱體相對于外部的圓環旋轉。
權利要求
1.用流變儀檢驗試樣的方法，在流變儀中用用于旋轉的馬達(2’)旋轉承載著第一測 量部件(Ia)的測量軸(3’)，其中將試樣置入由所述第一測量部件(Ia)和另外的測量部件 (Ib)構成的測量縫隙(19)中并且這兩個測量部件(la、lb)相互相對地旋轉，并且其中用力 矩探測器(30’ )求得所述馬達(2’ )的扭矩并且用第一測量單元(7’ )求得由所述試樣施 加到所述第一測量部件(Ia)上的法向力，其特征在于，-所述第一測量部件(Ia)以及另外的支承在另外的測量軸( 上的測量部件(Ib)為 了檢驗試樣分別以預先給定的轉速相互獨立地旋轉、振蕩或者靜止，-在相同的測量過程期間在相同的優選精確相同的時間點或者在先后很短的間隔內用 所述第一力矩探測器(30’)以及所述第一測量單元(7’)求得扭矩以及法向力并且用另外 的測量單元(7)以及另外的力矩探測器(30)求得由所述試樣施加到所述另外的測量部件 (Ib)或者說所述另外的測量軸(3)上的法向力以及由自己的旋轉所述測量軸⑶的另外的 馬達( 施加到所述另外的測量軸( 上的扭矩，并且-將同時求得的測量值輸入尤其共同的分析裝置中。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，優選在考慮相應另外的馬達0、2’)的運動 狀態的情況下，由共同的控制單元(8)相互獨立地調節所述第一馬達O’)和所述另外的馬 達O)的運動類型，尤其是旋轉速度、旋轉方向、振蕩、轉速、扭矩和/或馬達電流消耗。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述兩個測量部件(la、lb)沿相同的方 向以不同的速度進行旋轉。
4.流變儀，具有由馬達O’)驅動的并且承載著第一測量部件(Ia)的測量軸(3’)、由 所述第一測量部件(Ia)和另外的測量部件(Ib)限制的用于試樣的測量縫隙、用于檢測所 述馬達(2’ )的扭矩的力矩探測器(30’ )以及用于求得由所述試樣施加到所述測量軸(3) 或者說所述第一測量部件(Ia)上的法向力的測量單元(7’)，其特征在于，-與所述測量軸(3’)平齊地或者說在該測量軸(3’)的旋轉軸上支承著另外的測量軸 或者說另外的由自己的另外的馬達( 驅動的測量軸(3)的旋轉軸，在該測量軸上能夠固 定或者說固定著另外的測量部件(Ib)，-為了求得由所述另外的馬達( 施加的扭矩設置了另外的力矩探測器(30)，并且-為了求得由所述試樣施加到所述另外的測量部件(Ib)或者說所述另外的測量軸(3) 上的法向力設置了另外的測量單元(7)。
5.按權利要求4所述的流變儀，其特征在于，在所述力矩探測器(30’)上、在所述用于 求得法向力的測量單元(7’ )上、在所述另外的力矩探測器(30)上以及在所述另外的用于 求得法向力的測量單元(7)上連接共同的控制或者說分析單元(8)。
6.按權利要求4或5所述的流變儀，其特征在于，為所述馬達O’)以及所述另外的馬 達(2)分別分配了自己的驅動以及調節單元(13、14)，所述兩個單元(13、14)由所述共同的 控制單元(8)進行控制，其中用相互獨立的所述驅動以及調節單元(13、14)能夠相互獨立 地調節所述兩個馬達(2、2’)，尤其在旋轉類型、旋轉、振蕩、轉速、旋轉速度、馬達電流消耗 和/或旋轉方向方面。
7.按權利要求6所述的流變儀，其特征在于，所述兩個用相互獨立的驅動以及調節單 元(13、14)進行調節的馬達O或者說2’)能夠分別在考慮相應另外的馬達(2’或者說2) 的在旋轉類型、旋轉、振蕩、轉速、旋轉速度、馬達電流消耗和/或旋轉方向方面的運動狀態的情況下進行調節。
8.按權利要求4到7中任一項所述的流變儀，其特征在于，所述測量軸(3’)和所述另 外的測量軸(3)、所述馬達(2’ )和所述另外的馬達O)、所述力矩探測器(30’ )和所述另 外的力矩探測器(30)、所述測量單元(7’ )和所述另外的測量單元(7)以及/或者所述兩 個調節單元(13、14)分別相同地進行構造。
9.按權利要求4到8中任一項所述的流變儀，其特征在于，由具有壓扁的尖端的錐體 (41a)形成所述第一測量部件(3’)，該錐體通過柱形的區段分成兩個同中心的部分，其中 錐環(19)相對于所述測量軸(3’ )不可旋轉地得到保持，并且位于中央的部分能夠由所述 測量軸(3’ )進行旋轉，對置于所述錐體Gla)的另外的測量部件(3)由圓形的板(41b) 構成，該板的直徑至少相應于所述測量部件Gla)的直徑，并且將由兩個力矩探測器(30、 30’)以及兩個測量單元(7、7’)在相同的時間點求得的測量值輸入共同的控制以及分析單 元(8)中，并且為了求得試樣的流變學的特性尤其粘度而引用所述測量值。
10.按權利要求4到9中任一項所述的流變儀，其特征在于，為所述第一測量軸(3’) 和所述另外的測量軸C3)分別分配自己的用于確定旋轉角度和/或旋轉速度和/或轉速的 角度編碼器(4、4，)。
全文摘要
本發明涉及用流變儀檢驗試樣的方法以及流變儀。在流變儀中馬達旋轉承載著第一測量部件測量軸，將試樣置入由第一和另外的測量部件構成的測量縫隙中且這兩個測量部件相對旋轉，并用力矩探測器求得馬達的扭矩并用第一測量單元求得施加到第一測量部件上的法向力。第一以及另外的測量部件為了檢驗試樣分別以預先給定的轉速相互獨立地旋轉、振蕩或者靜止，在相同的測量過程期間在相同的時間點或者在先后很短的間隔內用第一力矩探測器和第一測量單元求得扭矩以及法向力并且用另外的測量單元和另外的力矩探測器求得由試樣施加到另外的測量部件上的法向力以及由自己的另外的馬達施加到另外的測量軸上的扭矩，并將同時求得的測量值輸入分析裝置。
文檔編號G01N11/14GK102072848SQ20101053153
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月29日 優先權日2009年10月30日
發明者J·勞格爾, M·克倫 申請人:安東帕有限責任公司