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长春市智能仪器设备有限公司

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长春智能生产旋转流变仪

长春智能

2011/01/26 14:20

阅读：544

旋转流变仪介绍

一． 公司简介

长春智能仪器设备有限公司成立于八十年代末，是专门生产各类材料试验机的高新技术企业，公司拥有雄厚的技术实力，完全具备独立科研、开发、生产各类智能化、高精度仪器设备的能力。

公司在发展过程中，积极采用优秀的设计理念，始终致力于高精度检测仪器的科研和开发，贯彻ISO、ASTM、GB、DIN、JIS等标准，先后开发研制了七十余种独特的材料试验仪器和汽车检测仪器，并有九项获国家专利。其中：计算机控制记忆式冲击试验机，塑料球压痕硬度计，动态力学扭辫分析仪，计算机控制毛细管流变仪，计算机控制动态粘弹频谱仪，动态冲击试验机等均为国家首创。计算机控制旋转流变仪是我公司最近开发研制成功的最新产品。同时还开发研制了计算机控制液体拉伸流变仪，计算机控制微量流变混合器/挤出机，计算机控制微型注塑机等一系列针对塑料、橡胶、液体（如：石油、牛奶）等材料的粘度、剪切应力、剪切速率等特征的研究。这些设备也是目前我国家首创。我国家研究上诉材料时不用再必须选择国外的设备了。填补了我国家在这个领域的空白。

2004年4月，我公司通过ISO9001国际质量体系认证，有国家制造计量器具许可和计量验收合格证，成为国家质量协会成员单位和中国材料网理事单位，并获得2004年CQSA中国产品质量放心单位称号。

近年来，我公司先后为中科院应化所、一汽集团公司、航天部、铁道部等多家大型企事业单位以及北京大学、吉林大学、浙江大学、大庆石油学院、华南师范大学、华南理工大学、等全国重点院校提供教学、试验设备。

“勇于开拓，不断进取，用户满意，永无止境”是我们企业的宗旨。

二． 流变基础 -- 旋转测试

1）流动的不同类型

流动的类型包括以下几种：

a b c

a. 平行板(直线运动)

b. 同心圆筒

c. 毛细管

d. 锥/平板或平行板(旋转)

2）粘度计或流变仪测量的边界条件有以下几种

1.流动必须是层流

2.测试过程必须是稳态流动

3.样品与转子之间没有滑移

4. 样品是均匀的

5. 测试过程样品没有物理或化学性能的变化

6. 注意样品弹性的影响

3）旋转测试

测量结果分为相对粘度与绝对粘度两种。

1. 相对粘度：测量方式以时间或其它物理量表示只能用牛顿体标定。任何可读的量(时间, 距离, 角度)与标准粘度样品的比率，测试参数(转子,速度,装样量)必须严格遵守一样的测试条件。

2. 绝对粘度：绝对粘度=剪切应力/剪切速率；

a．如何定义剪切速率如图：

h 样品厚度 x 位移 γ 变形

γ= x/h

剪切速率 =单位时间内的变形；样品内部有速度梯度

典型的剪切速率如表

b．如何定义剪切应力如图：

剪切应力=单位面积上的力

c．如何定义粘度：对流动的阻力粘度由以下因素来决定。

粘度= η =τ/γ=剪切应力/剪切速率；

剪切应力与扭矩 M 相关，剪切速率与转速有关。

流体的粘度(20°C测量)见表

样品	粘度
水	1 mPas
奶制品	5 - 10 mPas
橄榄油	100 mPas
机油	1000 mPas
蜂蜜	10 000 mPas
沥青	100 000 000 mPas

D．粘度与温度的关系: 时间和温度范围根据要求以及仪器的参数进行设置,剪切速率在1到10 s- 1。如图：

e．粘度与压力的关系：如图油的曲线

f．粘度 η = f (温度 T, 压力 p)

g. 流动曲线－粘度曲线

h. 流动行为：流动曲线

i. 流动行为：流动曲线

j. 流动行为的测量

1. 流动行为测量：测量样品的流动行为与剪切应力或速率的关系

牛顿流体：

假塑性流体

油

涂料

震凝性流体行为

溶胶

宾汉流体

牙膏

塑性流体

巧克力

k.屈服应力τ0 : 测量，有几种测量方式。

1. 控制形变模式

2. 控制速率模式

3. 控制应力模式

4. 控制频率模式

l．触变性：在剪切过程中粘度随时间的降低，在停止剪切后结构完全回复到初始状态。

测量方法：

a) 时间曲线: 三段式模式(动态振荡 + 稳态剪切 + 动态振荡)。

b) 流动曲线: 触变环模式。

触变性：时间曲线

控制速率测量应力，粘度与时间的关系曲线。

振荡模式: 基线与剪切后结构的恢复

触变性: 流动曲线（触变环测试）

触变性: 流动曲线（触变环面积）用触变环的面积来表征触变性的度量

三角是触变性

圆形是非触变性

触变性: 流动曲线（触变环测试）影响因素有剪切速率，剪切应力，时间。

三角是快速圆形是慢速矩形是稳态

反触变性流动行为：在剪切情况下，粘度随时间增加。

三．旋转流变仪测量系统：在稳定或变速情况下测量扭矩，用夹具因子将物理量转化为流变学的参数。

1. 旋转流变仪:控制速率模式，控制速率，测量扭矩。测量系统（同心圆筒，平行板或锥板）。温控系统（液体循环器，电加热，Peltier）。

2. 旋转流变仪: 控制应力模式，控制扭矩测量样品速率或变形。无摩擦空气轴承，较高的轴向和径向刚度，测量系统（同心圆筒，平行板或锥板），温控系统（液体循环器，电加热，Peltier）。

3. 转子设计：有三类转子。

a)同轴系统 b) 锥/平板 c) 平板

对样品的初步判断

中, 低粘度高粘度, 浆料大颗粒

容易清洗难清洗沉淀, 分离

同心圆筒 锥/平板 特殊转子

不同尺寸 (无颗粒填料) 桨式

板/板 螺旋式

(有颗粒填料) 防打滑

4. 软件：本设备软件功能强大，可对样品进行旋转剪切应力扫描试验，蠕变试验，振荡时间扫描试验，振荡幅度扫描试验，振荡频率扫描试验，振荡温度扫描试验，可对试验曲线进行存储，分析，打印，大量数据自动计算。还可以把数据与曲线生成数据转存到Word与Excel里。

5. 设备：设备上安装有高频马达，动态扭矩传感器，空气弹簧，等一套传动部分。设备上还安装有测量角度的角度传感器与测量法向力的负荷传感器等检测元器件。温度控制选用帕尔贴加热元件。

6. 设备精度：

旋转下最小扭矩： 0.001N.m

旋转下最大扭矩： 0.2N.m

扭矩分辨率： 0.0001N.m

角位移分辨率： 0.001°

旋转下最小转速： 0.0001rpm/min

旋转下最大转速： 3000rpm/min

旋转下最小角频率： 0.01HZ

旋转下最大角频率： 100HZ

法向力范围： 0.01----2N

法向力分辨率： 0.001N

温度范围：帕尔贴加热 -5-----150℃

高低温炉 -150—300℃或以用户定

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