流變儀的分類和選擇

點擊次數(shù)：3368 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。可準確測量材料的黏度、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