長春智能轉矩流變儀工作原理、結構、特點

• 轉矩流變儀的基本結構

  轉矩流變儀的基本結構可分為三部分：

  微機控制系統：用于實驗參數的設置及實驗結果的顯示；

  機電驅動系統：用于控制實驗溫度轉子速度、壓力， 并可記錄溫度、壓力和轉矩隨時間的變化；

  可更換的實驗部件：一般根據需要配備密閉式混合器或螺桿擠出器。

  矩矩流變儀的工作原理

   矩矩流變儀配有不同參數的螺桿，在具有一定溫度的圓筒內旋轉，筒的另端設有送料斗。當原料被送至筒的2/3處時逐步增塑，進入到筒的剩余部分內被均化，當所有顆粒全部溶化后即可利用毛細管擠出模具成為母料或注入模具成形，同時設備也完成對材料的表現粘度與剪切速度及剪切應力關系的測量。

  矩矩流變儀支持軟件集由表觀粘度試驗軟件plastic與表觀粘度測試數據處理軟件WinNian組成。plastic軟件可通過PC機的串行口分別實現對試驗數據進行采集和參數控制，以及建立人機信息交互界面，如圖1所示。這個界面功能比較齊全，可以完成6路溫度的測控，包括轉速設定、測量和控制，扭矩、壓力測量等。曲線窗口可以實時顯示以上各數據對時間的曲線。這些數據可以由的WinNian進行數據處理。

  當改變擠出機的螺桿轉速，可改變口模內外壓力差P值和擠出流量Q值，試驗數據可以文件的形式保存。該文件在軟件WinNian中打開，篩選出具有代表性數據自動輸出雙對數坐標的 g-h，g-t 曲線。

  轉矩流變儀的功能

      轉矩流變儀工作時，物料被加到混合器中，受到轉速相同，轉向相反的二個轉子所施加的力，使物料在轉子與室壁間進行混煉剪切，物料對轉子施加反作用力，這個力由測力傳感器測量后轉換成轉矩值，轉矩值的大小反映了物料粘度的大小。通過熱電偶對轉子溫度的控制，可以得到不同溫度下物料的粘度。轉矩流變儀可以用來研究熱塑性高分子材料的熱穩定性、剪切穩定性、流動和固化行為，其大特點是能在類似實際加工過程中連續準確可靠地對體系的流變性能進行測定。

  轉矩流變儀的特點　

  1、功能強：

      除了基本的擠出機、混煉器外，還配有自動稱重單元，測徑單元，帶狀試樣壓光及牽引單元，膜質量測試單元。利用這些單元可完成更多的測試工作。例如，利用自動稱重單元，可以自動完成材料的表觀粘度與剪切速率及剪切應力關系測量，利用測徑單元完成口模膨脹的自動測量。利用帶狀試樣壓光及牽引單元可制成均勻的帶狀試樣，供拉伸及熱延伸實驗使用。利用膜質量測試單元，可完成透明材料的雜質顆粒缺陷及透明度的測試。

  2、軟件豐富：

      轉矩流變儀是以計算機為核心的自動化測試儀器。數據采集、控制以及實驗數據的處理均由相應的軟件完成，這不僅表現為儀器操作方便、控制、實驗數據處理及結果輸出快捷。更重要的是，在軟件的支持下，完成傳統轉矩流變儀不能完成的功能，例如，線性升速測量材料的剪切敏感特性。材料表觀粘度與剪切速率關系測量過程中的口模校正。

  3、性能價格比高：

  轉矩流變儀的設計思想是盡量不增加硬件設備的基礎上，通過軟件開發，實現功能擴展和性能提高，因此具有很高的性能價格比。

  4、擴展能力強：

      轉矩流變儀，由集電氣及自動化、機械、材料、計算機各專業專家組成的團隊開發成功。開發集體能夠跟蹤前沿技術，并在產品中具體實現，使得產品保持*的擴展能力。

  轉矩流變儀的應用

      隨著人們對轉矩流變儀應用研究的深入和功能的拓展， 它已成為聚合物加工及實驗流變學中*的重要工具， 可廣泛用于原材料、生產工藝的研究、開發與產品質量控制等領域。

  轉矩流變儀的發展趨勢

      在市場上自90年代初，計算機控制的轉矩流變儀取代了電子式轉矩流變儀成為應用的主流產品。這是因為由于計算機的參與，解決了轉矩流變儀實驗結果精度差，實驗結果分析困難等一系列問題，例如，應用電子式轉矩流變儀測量XLPE材料的交聯特性，做實驗后要花數小時時間人工處理數據才能得到所期望的數據。實驗結果處理要受到嚴重的背景噪聲的影響。難于得到準確數據。而計算機控制轉矩流變儀可以通過計算機的強大功能，通過曲線平滑程序即刻地平滑掉背景噪音影響，自動地標出實驗曲線的特征值，實驗后，即刻從彩色打印機打印出實驗曲線和特征值，使得上述問題迎刃而解。