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KU单位以转转所需的时间与在内转转所需的负荷之间的关系来表示。然而以后的试验发现,这种粘度计的构造并不能提供模仿刷涂的剪切率,但在涂料试验和质量控制中它仍然是一种有用的工具,可测定大部分具有非牛顿性质的涂料的稠度。粘度计转子的主要部件为桨叶,而桨叶的个叶片是错位的,以避免在高粘度色漆中的沟流作用。传统的粘度计见图。推出的新一代的粘度计配有固定转速为的驱动马达,以完全取代传统粘度计所需砝码,此类粘度计还可以直接读出以cP计的涂料粘度,这在很大程度上使测量更,重复性更高,可以满足客户不同测试条件的需要。
系列锥板粘度计主要用于测定较粘稠物料的黏度及其流变性,因为其剪切速率比较高剪切速率可高达,比较合适用来模拟涂料刷涂过程中的剪切速率,所以是涂料生产中的质量控制和研发中的必备仪器。该仪器的优点除了所需样品量少清洗方便测试速度快以外,由于其固定部件和旋转部件之间的环形空隙狭小而对称,因此对于颜料分散好的色漆,其重现性更好。还可以通过电脑软件来控制剪切速率的变化,通过设置剪切速率的变化来模拟涂料在刷涂过程中的粘度的变化。
由于CAP系列锥板粘度计自带升温系统,所以现在有人用来研究粉末涂料的熔融粘度。当然,由于锥体的表面积比起其他旋转黏度计来要小得多,因此在测定低粘度样品时,在圆锥上所获得的信号也要相对地弱,会降低测试的度。R/S流变仪可以控制剪切应力/剪切速率,在测量涂料的触变性屈服应力等性能方面的使用更加方便。涂料在涂装后的终外观取决于烘烤初期涂料的流动性之类的流变学行为,在涂装后的流动性只能在极低的剪切速率下才能研究,所以使用R/S流变仪采用一个从高到低的剪切速率变化,可以很好的反应涂料的触变行为。
R/S流变仪通过对剪切应力的控制,可以表征涂料刚开始屈服到流动的曲线变化,更的涂料的流变性。在线粘度计可以对涂料生产过程的粘度进行实时监控,通过粘度来反映产品的质量,进行质量控制,保证了不同批次产品质量的一致性,可以及时发现生产中问题,减少各种浪费,节约生产成本。目前涂料用的在线粘度计主要有两种。粘度计流变仪与计算机软件的配合使用,可以提供更丰富的信息。用可编程粘度计,可以通过程序来控制粘度计的运行,设定不同的程序,即可测定不同条件下的粘度,然后数据输入电脑,通过软件来分析涂料的流变性,根据流变性来预测不同配方和工艺条件下涂料的性能。
因此测量误差大;另外,因接箍直径小,检测人员操作不方便,其中管体外径60.32mm配套的接箍无法实现对密封面尺寸的测量。本文提出了一种用于直接测量小直径特殊螺纹接头接箍密封锥面直径的量规,并介绍其设计测量原理及结构特点。大部分小直径特殊螺纹接头主要由连接螺纹、密封面及抗扭矩台肩三部分组成[5-6]。连接螺纹采用了连接效率较高的偏梯形螺纹,与APISpec5B—2008《套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验》标准中的偏梯形螺纹相比,对螺距、齿高、锥度等螺纹参数进行了调整,使接头的应力分布较为合理,提高了接头的连接强度;但是,偏梯形螺纹的密封性能较差,仅依靠螺纹部分的过盈量及螺纹脂的封堵作用来实现密封完整性[7-8]。
小直径特殊螺纹接头设计了金属对金属的密封结构,是由两个带锥度的光滑金属表面通过过盈配合而实现密封[9-10]。主密封是由靠近管体端部的密封锥面S1和靠近接箍中部的密封锥面S2两个相对的金属结构来实现,其径向过盈量为ΔD。管体密封锥面S1与垂直方向的夹角为α1,接箍密封锥面S2与垂直方向的夹角为α2。辅助密封是由管体的扭矩台肩T1和接箍的扭矩台肩T2之间的配合来实现的,与垂直方向的夹角分别为β1和β2,其轴向过盈量为Δd。小直径特殊螺纹接头密封结构如图1所示。小直径特殊螺纹接头的管体、接箍锥面密封结构接触面积大,在弹性范围内相互过盈,产生一定的接触压力,形成良好的密封效果。扭矩台肩为外逆向扭矩台肩。
当旋紧扭矩过大,具有密封作用的同时还可以控制螺纹和干涉密封面过盈量,从而保证主密封的过盈量能够顺利实现为保证密封完整性,确保特殊螺纹接头结构设计的密封过盈量,接箍密封面的尺寸(密封面直径和椭圆度)是生产中需要严格控制和检验的主要参数,必须满足设计要求[13-14]。此时,需使用一种测量工具对实际加工的工件进行准确测量。传统测量密封面处的直径和椭圆度是用内径千分尺进行的[15]。传统工具测量如图2所示。但此方法受量具及接箍密封结构的限制,不能对接箍密封锥面S2和扭矩台肩面T2处进行直接测量,而是通过测量与密封锥面S2相邻的圆柱面处的值,来间接保证密封面尺寸。此测量方法必须保证所测的圆柱面和密封面使用同一把刀一次加工而成。
缺点是:因接箍直径小,检测人员测量时操作不方便;手拿测量工具测量时对量具读数处有遮挡,需将量具离开测量面后再对其读数,会产生一定的读数误差。小直径特殊螺纹接头接箍密封面规测量密封面处的直径和椭圆度是通过球形触头与密封锥面S2和扭矩台肩面T2相切,即直接测量接箍密封锥面尺寸,而不是通过间接测量来保证。因球形触头在轴向上与台肩面相切,限定了触头的测量位置,可保证反复测量时都在同一个平面上,减小了测量误差。小直径特殊螺纹接头接箍密封面规测量如图3所示。球形触头与密封锥面S2和扭矩台肩面T2相切的切点分别为a和b。测量时不需要将手伸到接箍里面就可以完成测量,且读数时不需要将量具移开测量面,可直接读数,不会造成读数误差。
同时,此方法采用百分表显示工件与标准块的实际偏差,便于读取测量值。为提高测量精度,使测量获得的数值尽量接近工件实际值,采用小直径特殊螺纹接头接箍密封面规进行测量。该测量方法设有凹槽型接箍密封锥面标准块,该标准块的校准值S根据相应的接箍加工图纸中密封面处的相关尺寸计算得出小直径特殊螺纹接头接箍密封面规的结构如图5所示。伸缩杆是整个量规在操作时能活动的部分,量规有一定的压下量,测量时触头通过伸缩杆将偏差传给指示表盘。指示表盘用于显示实测值,其带有小指示表及大指示表,测量精度可以达到0.01mm,实现了测量,相对于英制表读数直观、简便;另外,指示表盘离伸缩杆位置较近,减少了传动误差,由于受到接箍内孔直径的限制。
指示表盘的直径为40.00mm。手柄便于检测人员操作。竖杆用于连接指示表盘及手柄,其长度与接箍密封面的深度有着密切的关系。该小直径特殊螺纹接头接箍密封面规可以测量管体直径60.32~127.00mm相应的接箍密封锥面直径,当测量不同规格,可以通过更换相应的互换接杆实现,测量范围广,通用性好,便于管理。由于接箍密封锥面是由构成锐角的两段直线组成,根据此形状,量规设计的是斜触头,这样触头的球面可以与密封面相切,直接测量密封锥面直径,且测量位置准确、固定,不受密封面结构的干涉;另外,还采用了小直径的触头,可以减少触头直径大带来的测量误差;当斜触头在量规中的角度选定好后,可以通过锁紧螺母来固定斜触头在量规中的位置。
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而群时延指标更能反映相位非线性。上图的例子表明;相位波动峰-峰值相同的被测件产生的群时延可能有明显不同。右图中器件群时延抖动较大,会引起更大的信号失真。为了表征一个未知的线性多端口器件,我们必须在不同的条件下进行测量并计算一组参数,即便在源和负载条件与测量不相同的场合,这些参数也能用来描述所测试器件(或网络)的电气性能。低频器件或网络的表征通常是建立在测量H、Y和Z参数的基础上,为此,必须测量器件的输入或输出端口上或网络节点上的总电压和总电流,而且测量必须在开路状态和短路状态下进行。由于很难测量高频总电流或总电压,故通常代之以测量S参数。这些S参数与一些熟悉的测量,如增益、损耗或反射系数均有联系。
它们能相当简单地加以测量,而无需将不适宜的负载连接到被测器件上。测得的多个器件的S参数可以利用矩阵运算预示整个系统的性能。S参数无论在线性或非线性CAE电路仿真工具中都很容易使用,而H、Y和Z参数在必要时则可从S参数导出。S参数可直观表示一个器件(系统)的性能指标。对于20dB衰减器,20dB为功率对数表示,转换为相应线性电压表示为:0。输入端驻波比1。转换为反射系数为0。09。当然S参数应包含相位信息,对于象衰减器这样的互易器件,其S12=S21。微波晶体管是非互易器件,其S参数随频率及工作电平变化很大。器件的生产厂商应提供各频率范围内及直流偏置条件下S参数数值。传输特性是被测件输出与输入激励的相对比值。
网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R测试得到被测输入信号信息。被测件输出信号进入网络分析仪B,所以,B测试得到被测件输出信号信息。B/R为被测试件正向传输特性。当完成反向测试测试时,需要网络分析仪内部开关控制信号流程。反射特性是被测件反射与输入激励的相对比值,网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和测试端口反射信号。网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号。
一路直接进入R,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R测试得到被测输入信号信息。激励信号输入到被测件后会发射反射,被测件端口反射信号与输入激励信号在相同物理路径上传播,定向耦合器负责把同个物理路径上相反方向传播的信号进行分离,提取反射信号信息,进入A。A/R为被测试件端口反射特性。当需要测试另外端口反射特性时,需网络分析仪内部开关将激励信号转换到相应测试端口。信号源提供被测件激励信号,由于网络分析仪要测试被测件传输/反射特性与工作频率和功率的关系。所以,网络分析仪内信号源需具备频率扫描和功率扫描功能。为保证测试的频率精度,现在网络分析仪内信号源采用频率合成方法实现。当扫宽设置为零时,输出信号为点频CW信号。
网络分析控制其输出功率依靠ALC和衰减器两个部分完成。ALC保证输入信号功率的稳定和功率扫描控制,由于ALC控制范围有限,测试中,往往需要利用适配器将仪表和被测件进行连接,该适配器可能会对测试结果有很大影响。如上图所示,适配器引起的反射信号会与被测件的真实反射信号进行矢量叠加。例子中,如果适配器的驻波比较差(SWR=1。5),则耦合器的有效方向性将下降到14dB,此时,网络分析仪表反射测试的动态范围就只有14dB。如上所述,在测试过程中,使用高性能的适配器是非常必要的,虽然校准可以降低适配器对测试的影响,但在高性能被测件测试中该影响仍然较明显。下面介绍在接入适配器后网络分析仪的校准方法。仪表通过校准后。
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