流變儀是一種測量液體介質(zhì)的儀器,是粘度計的升級版,用于測量液體、懸浮液或漿液響應(yīng)施加的力的流動方式。它用于那些不能用單一粘度值定義的流體,因此需要比粘度計有更多的參數(shù)來設(shè)定和測量。由于具有操作簡單,測量準確,測量范圍寬等優(yōu)點,已成為發(fā)展的較成熟、應(yīng)用較為廣泛的流變測量儀器之一。
流變儀有兩種,控制應(yīng)力型和控制應(yīng)變型,其工作原理如下:
1、控制應(yīng)力型:使用多,如RheOptiCAD是這一類型的流變儀;其中RheOptiCAD的馬達屬于同步直流馬達,這種馬達相對響應(yīng)速度快,控制應(yīng)變能力強;其他廠家使用的屬于異步交流馬達,這種馬達響應(yīng)速度相對較慢。這一類型的流變儀,采用馬達帶動夾具給樣品施加應(yīng)力,同時用光學(xué)j碼器測量產(chǎn)生的應(yīng)變或轉(zhuǎn)速。
2、控制應(yīng)變型:目前屬于單純的控制應(yīng)變型流變儀,這種流變儀直流馬達安裝在底部,通過夾具給樣品施加應(yīng)變,樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上,測量產(chǎn)生的應(yīng)力;這種流變儀只能做單純的控制應(yīng)變實驗,原因是扭矩傳感器在測量扭矩時產(chǎn)生形變,需要一個再平衡的時間,因此反應(yīng)時間就比較慢,這樣就無法通過回饋循環(huán)來控制應(yīng)力。
下面咱們來了解下流變儀的特點:
1、可以測定高聚物的軟化點、熔點、流動點、粘度粘流活化能,熱固性材料的固化溫度等性能指標。
2、采用負荷加載,設(shè)計合理,計算機控制并實現(xiàn)負荷連續(xù)加載,控制精度高,穩(wěn)定性能好。
3、控溫系統(tǒng)及控制方式性能好,該儀器利于測定不同溫度下高分子材料的變化及相關(guān)性能。用計算機控制并繪制試驗曲線,顯試時時曲線變化,并得出的方程數(shù)據(jù)。
物料在電加熱的料桶里被加熱熔融,料桶的下部安裝有一定規(guī)格的毛細管口模(有不同直徑0.25~2mm和不同長度的0.25~40mm),溫度穩(wěn)定后,料桶上部的料桿在驅(qū)動馬達的帶動下以一定的速度或以一定規(guī)律變化的速度把物料從毛細管口模種擠出來。在擠出的過程中,可以測量出毛細管口模入口出的壓力,在結(jié)合已知的速度參數(shù)、口模和料桶參數(shù)、以及流變學(xué)模型,從而計算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。