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流變儀的分類和選擇

點擊次數(shù):3045 更新時間:2022-12-23

上海保圣流變儀,即用于測定聚合物熔體、聚合物溶液、懸浮液、乳液、涂料、油墨和食品等流變性質(zhì)的儀器。分為旋轉(zhuǎn)流變儀、毛細管流變儀、轉(zhuǎn)矩流變儀和界面流變儀。流變,顧名思義,包含了流動和形變。只有這兩方便的功能都具備了,才是一款真正的流變儀。市面上有些品牌,功能上只可以測試流動,但也叫流變儀,難免有點指鹿為馬。因此,流變儀應(yīng)該具有三種模式:控制速率模式,控制應(yīng)力模式和控制形變模式,缺一不可。否則,就只能歸類到粘度計了。以下所描述的流變儀,都是包含了三種模式的測試儀器。


一、流變儀的分類


去網(wǎng)上簡單搜索下,發(fā)現(xiàn)流變儀的叫法五花八門。有平錐板流變儀的,有高溫高壓流變儀的,有界面流變儀的。在這里,我統(tǒng)一以下分類的方法,分為控制應(yīng)力型流變儀和控制形變型流變儀。其他的叫法只是在溫控附件或者測試夾具上做了特別說明而已。

 

1、主要有錐板式、平行板式、同軸圓筒式和毛細管式。

 

2、錐板式為精密流變儀,可測多種材料函數(shù),適用于較高黏度的高分子溶液和熔體。

 

3、平行板式為錐板式的附件,作為補充適于較黏高分子溶液熔體和多相體系。

 

4、同軸圓筒式為便易黏度計,適合低黏、低彈性流體。

 

5、毛細管式適合于寬范圍表觀黏度測定(尤其適于高速、高黏流體),剪切速率及流動時的流線,幾何形狀與擠出注模時的實際條件相似??蓽蚀_測量材料的黏度、彈性和流變特性。

 

6、目前測定高聚物剪切黏度和流動性的儀器有以下幾類:落球型、轉(zhuǎn)動型(包括各種改良型門尼黏度儀),振蕩型(扭轉(zhuǎn)振動流變儀和圓盤振蕩流變儀)、混煉機型塑性計]和毛細管擠出型(毛細管流變儀和加工性能測定儀)等。上述各種測試儀器和測定方法各有其優(yōu)缺點和適用范圍,可互相補充。


二、控制應(yīng)力型流變儀


這是一類非常常用的一類流變儀,在市面上絕大多數(shù)的設(shè)備都可以歸入此類。驅(qū)動馬達,軸承,轉(zhuǎn)子,傳感器都集成在一個單獨的測量頭上。其實我們需要測量的是樣品的扭矩,因此,儀器在設(shè)計的時候需要盡可能減小來自軸承和轉(zhuǎn)子的背景噪音。但是,這一部分的噪音不能從根本上得到消除。各個廠家在產(chǎn)品研發(fā)和優(yōu)化設(shè)計上,就各顯其能,多種技術(shù)手段競相迸發(fā),以至于讓客戶選擇的時候多少有點眼花繚亂。這一設(shè)計的優(yōu)點:


1、這一結(jié)構(gòu)相對的降低了設(shè)備的制造成本,使得流變儀的價格相對便宜了(與形變控制的比較)。


2、空氣軸承+托杯馬達或者磁懸浮軸承的組合,提高了設(shè)備的靈敏度,至少在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域或者小形變測試領(lǐng)域,滿足測試需求;


3、底座靜止不動,為設(shè)備的模塊化應(yīng)用通了可能,比如拉曼光譜聯(lián)用,紅外光譜聯(lián)用,高溫高壓密閉單元等;


4、豐富的溫控模塊控制,既可以半導(dǎo)體,同軸圓筒,也可以液體溫控和CTC輻射對流爐。


5、可以兼容多種測試夾具,同軸圓筒,平錐板以及其他各類型的轉(zhuǎn)子;


三、應(yīng)變控制型流變儀


這類設(shè)備的傳感器在上端,驅(qū)動馬達在底座上,一般稱為雙頭型流變儀(有的廠家是雙驅(qū)動馬達)。


在這臺設(shè)備上,轉(zhuǎn)子,軸承的背景摩擦都消除了,測試的扭矩直接就是樣品的反饋。這樣帶來的好處顯而易見:


1、消除了背景摩擦,雙頭設(shè)計,可以獨立、準確、直接測試應(yīng)力和應(yīng)變。


2、可以更好開展大形變、大振幅條件下的探測測試,最大扭矩可以達到800mNm.


3、可以做正交疊加和小振幅的各向異性探究。


四、如何選擇適合的流變儀


寫到這里,發(fā)現(xiàn)越來越難寫。什么叫合適,仁者見仁,智者見智。我的標準是:既可以剛好滿足目前的需求,也可以為未來的發(fā)展留下余量。這只是單一的維度,其實在實際操作過程中,所要考慮的因素有很多,很難用統(tǒng)一的標準來定義或者闡述。因此,以下的觀點純屬一孔之見,僅供參考。


五、選擇篩選流變儀的步驟


聊到這里,大致上如何選流變儀,聊得七七八八了。我做個選擇篩選流變儀的步驟,簡明如下:


(1)為什么要買流變儀?流變儀需要解決什么樣的問題?


(2)測試的材料有哪些特性?需要借助什么樣水平的設(shè)備來進行測試。


(3)有多少預(yù)算?根據(jù)預(yù)算匹配一套性價比的設(shè)備。


(4)設(shè)備除了硬件和軟件,更重要的是售前和售后支持團隊如何?


(5)硬件、軟件和售后服務(wù),綜合考慮后,你會發(fā)現(xiàn),你不斷的糾結(jié)、猶豫,上海保圣流變儀可能是一個不錯的選擇。


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