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流变仪的种类及基本结构

发布时间:2024-03-18
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1. 旋转流变仪的种类:

CMT(马达与传感器一体式结构):应力控制型流变仪,Searle 原理(外筒固定,内筒旋转)

SMT(马达与传感器分离式结构):应变控制型流变仪,Couette 原理(外筒旋转,内筒固定)


2.旋转流变仪基本结构:

仅从流变测量的角度来看,流变仪在测量过程中无外乎要为我们提供样品几个方面的数据和功能:

(1)力学数据:流变学参数中的剪切应力;

(2)运动和位移数据:流变学参数中的剪切速率、应变;

(3)温度控制:基本测量条件;

(4)数据采集和分析计算;其中,(1)和(2)方面的数据都是由测量头部分提供的,测量头由EC马达、光学编码器、空气轴承、法向力传感器等几部分组成。


3.电子整流直流同步马达

作用:施加和测量应力

原理:转子由永磁材料制造,定子施加直流电场,电场与磁场相互作用产生扭矩,扭矩大小与电流成线性关系;

M=K·I

其中,M 为马达产生的电磁扭矩,K 为马达系数,I 为线圈的电流强度。由于电磁扭矩和转动方向相同,所产生的剪切应力。

t= K css · M (Kcss =转子剪切应力系数)


4.线性光学编码器

LED 光源发出的光线经聚光后,穿过光栅,然后被接收器接收;其中光栅与马达主轴相连,当马达发生转动时,光栅产生同步位移,由接收器就可以读取光栅的位移数据;由于光栅的精度非常高,可以解析到达纳弧度(nrad)级别的角度位移,从而可以精确计算应变和剪切速率。


5. 空气轴承

空气轴承技术确保样品测试过程中无机械摩擦,从而确保了超低偏差,即使高剪切和高频大应变振荡测试,也可确保粘度和模量的准确性。