转矩流变仪基本结构

转矩流变仪的基本结构

转矩流变仪的基本结构可分为三部分：

微机控制系统：用于实验参数的设置及实验结果的显示；

机电驱动系统：用于控制实验温度转子速度、压力， 并可记录温度、压力和转矩随时间的变化；

可更换的实验部件：一般根据需要配备密闭式混合器或螺杆挤出器。

矩矩流变仪的工作原理

 矩矩流变仪配有不同参数的螺杆，在具有一定温度的圆筒内旋转，筒的另端设有送料斗。当原料被送至筒的2/3处时逐步增塑，进入到筒的剩余部分内被均化，当所有颗粒全部溶化后即可利用毛细管挤出模具成为母料或注入模具成形，同时设备也完成对材料的表现粘度与剪切速度及剪切应力关系的测量。

矩矩流变仪支持软件集由表观粘度试验软件plastic与表观粘度测试数据处理软件WinNian组成。plastic软件可通过PC机的串行口分别实现对试验数据进行采集和参数控制，以及建立人机信息交互界面，如图1所示。这个界面功能比较齐全，可以完成6路温度的测控，包括转速设定、测量和控制，扭矩、压力测量等。曲线窗口可以实时显示以上各数据对时间的曲线。这些数据可以由用的WinNian进行数据处理。

当改变挤出机的螺杆转速，可改变口模内外压力差P值和挤出流量Q值，试验数据可以文件的形式保存。该文件在软件WinNian中打开，筛选出具有代表性数据自动输出双对数坐标的 g-h，g-t 曲线。

转矩流变仪的功能

    转矩流变仪工作时，物料被加到混合器中，受到转速相同，转向相反的二个转子所施加的力，使物料在转子与室壁间进行混炼剪切，物料对转子施加反作用力，这个力由测力传感器测量后转换成转矩值，转矩值的大小反映了物料粘度的大小。通过热电偶对转子温度的控制，可以得到不同温度下物料的粘度。转矩流变仪可以用来研究热塑性高分子材料的热稳定性、剪切稳定性、流动和固化行为，其特点是能在类似实际加工过程中连续准确可靠地对体系的流变性能进行测定。

转矩流变仪的特点　

1、功能强：

    除了基本的挤出机、混炼器外，还配有自动称重单元，测径单元，带状试样压光及牵引单元，膜质量测试单元。利用这些单元可完成更多的测试工作。例如，利用自动称重单元，可以自动完成材料的表观粘度与剪切速率及剪切应力关系测量，利用测径单元完成口模膨胀的自动测量。利用带状试样压光及牵引单元可制成均匀的带状试样，供拉伸及热延伸实验使用。利用膜质量测试单元，可完成透明材料的杂质颗粒缺陷及透明度的测试。

2、软件丰富：

    转矩流变仪是以计算机为核心的自动化测试仪器。数据采集、控制以及实验数据的处理均由相应的软件完成，这不仅表现为仪器操作方便、控制、实验数据处理及结果输出快捷。更重要的是，在软件的支持下，完成传统转矩流变仪不能完成的功能，例如，线性升速测量材料的剪切敏感特性。材料表观粘度与剪切速率关系测量过程中的口模校正。

3、性能价格比高：

转矩流变仪的设计思想是尽量不增加硬件设备的基础上，通过软件开发，实现功能扩展和性能提高，因此具有很高的性能价格比。

4、扩展能力强：

    转矩流变仪，由集电气及自动化、机械、材料、计算机各业家组成的团队开发成功。开发集体能够跟踪沿技术，并在产品中具体实现，使得产品保持强的扩展能力。

转矩流变仪的应用

    随着人们对转矩流变仪应用研究的深入和功能的拓展， 它已成为聚合物加工及实验流变学中必不可少的重要工具， 可广泛用于原材料、生产工艺的研究、开发与产品质量控制等域。

转矩流变仪的发展趋势

    在市场上自90年代初，计算机控制的转矩流变仪取代了电子式转矩流变仪成为应用的主流产品。这是因为由于计算机的参与，解决了转矩流变仪实验结果精度差，实验结果分析困难等一系列问题，例如，应用电子式转矩流变仪测量XLPE材料的交联特性，做实验后要花数小时时间人工处理数据才能得到所期望的数据。实验结果处理要受到严重的背景噪声的影响。难于得到准确数据。而计算机控制转矩流变仪可以通过计算机的强大功能，通过曲线平滑程序即刻地平滑掉背景噪音影响，自动地标出实验曲线的特征值，实验后，即刻从彩色打印机打印出实验曲线和特征值，使得上述问题迎刃而解。

原创作者：济南方圆试验仪器有限公司