旋轉(zhuǎn)流變儀如何工作？ 旋轉(zhuǎn)流變儀工作原理是什么？國產(chǎn)流變儀如何工作？

1、流變儀概述

流變儀是當(dāng)今較為通用的流變測定工具，旋轉(zhuǎn)流變儀保圣RH-20可針對(duì)多種不同的流變測量方法進(jìn)行配置，以探測懸浮體的構(gòu)造和性能。 從生成材料在數(shù)十種扭矩下的簡單粘性流動(dòng)曲線(粘度與剪切力曲線圖)到測量屈服應(yīng)力，再到用于模擬食物咀嚼過程的序列，旋轉(zhuǎn)流變儀可用于多種測試類型。

國產(chǎn)流變儀保圣RH-20流變儀，是模塊化智能型流變儀，國產(chǎn)流變儀保圣RH-20采用的高精度驅(qū)動(dòng)器，配備的多孔碳空氣軸承可以精確控制應(yīng)力控制和應(yīng)變控制實(shí)驗(yàn)，兼具研究的精度和廣度，可以進(jìn)行從任何粘度的流體、高分子熔體，到固體以及反應(yīng)性材料的研究和開發(fā)。

2、旋轉(zhuǎn)流變儀保圣RH-20工作原理

模塊化智能型流變儀國產(chǎn)流變儀保圣RH-20在兩個(gè)測量板或其他相似的幾何形狀板(如錐板或杯和轉(zhuǎn)子系統(tǒng))之間加載樣品。 當(dāng)在上平板施加一個(gè)扭矩時(shí)，就會(huì)在材料上產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力，并測得所形成的應(yīng)變或應(yīng)變速率(切變速率)。 旋轉(zhuǎn)流變儀與粘度計(jì)的工作原理相同，但前者的功能要強(qiáng)大得多。 其中為顯著的就是前者在施加剪切應(yīng)力時(shí)精度更高、范圍更廣；前者擁有振蕩測試功能；以及在旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)過程中，對(duì)所施加的法向力的控制度更高。

旋轉(zhuǎn)流變儀保圣RH-20可用于測量從膏狀物和凝膠到構(gòu)造弱的液體在內(nèi)的多種樣品類型。 即使在剪切應(yīng)力極低的區(qū)域，仍能夠控制所施加的剪切力，因此這些儀器適合執(zhí)行穩(wěn)定性研究以及測量屈服應(yīng)力。 不過，旋轉(zhuǎn)流變儀針對(duì)數(shù)十種扭矩下的使用情形進(jìn)行了優(yōu)化，而未針對(duì)區(qū)分低粘度弱構(gòu)造流體的粘度進(jìn)行優(yōu)化。 此外，當(dāng)切變速率超過 1000 s-1時(shí)，旋轉(zhuǎn)流變儀會(huì)在高剪切區(qū)面臨機(jī)械約束。借助這些先進(jìn)復(fù)雜的儀器，可以確保測試方法與產(chǎn)品的特定加工流程或使用環(huán)境密切匹配。 內(nèi)置的創(chuàng)新軟件非常有用，即使剛?cè)腴T的流變學(xué)家也能夠生成并解讀數(shù)據(jù)。

3、旋轉(zhuǎn)流變儀國產(chǎn)流變儀保圣RH-20測量系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)流變儀根據(jù)其等級(jí)大致可以劃分為兩種，一種是以機(jī)械軸承馬達(dá)為核心測量結(jié)構(gòu)的低等級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀，基本要求是可以進(jìn)行連續(xù)的轉(zhuǎn)速控制，一般只具有穩(wěn)態(tài)測量功能，可以測量黏度η、流動(dòng)曲線、屈服應(yīng)力、觸變性等流變學(xué)特性，但測量范圍比較小。

旋轉(zhuǎn)流變儀保圣RH-20是以空氣軸承馬達(dá)為核心測量結(jié)構(gòu)的高等級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀，基本要求是可以進(jìn)行連續(xù)的轉(zhuǎn)速控制、可以產(chǎn)生正弦波應(yīng)變或應(yīng)力，具有穩(wěn)態(tài)測量、動(dòng)態(tài)測量、瞬態(tài)測量功能，可以測量黏度、流動(dòng)曲線、屈服應(yīng)力、觸變性、復(fù)數(shù)模量G*、儲(chǔ)能模量G'、損耗模量G"、Tanδ、應(yīng)力松弛、蠕變等流變學(xué)特性，測量范圍比較寬。

旋轉(zhuǎn)流變儀測量系統(tǒng)：在穩(wěn)定或變速情況下測量扭矩，用夾具因子將物理量轉(zhuǎn)化為流變學(xué)的參數(shù)。

模塊化智能型流變儀保圣RH-20流變儀測試條件：

（1）粘度計(jì)或流變儀測量的邊界條件有以下幾種

1.流動(dòng)必須是層流

2.測試過程必須是穩(wěn)態(tài)流動(dòng)

3.樣品與轉(zhuǎn)子之間沒有滑移

4. 樣品是均勻的

5. 測試過程樣品沒有物理或化學(xué)性能的變化

6. 注意樣品彈性的影響

（2）旋轉(zhuǎn)測試

測量結(jié)果分為相對(duì)粘度與絕對(duì)粘度兩種。

1. 相對(duì)粘度：測量方式以時(shí)間或其它物理量表示只能用牛頓體標(biāo)定。任何可讀的量(時(shí)間, 距離, 角度)與標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品的比率，測試參數(shù)(轉(zhuǎn)子，速度，裝樣量)必須嚴(yán)格遵守一樣的測試條件。

2. 絕對(duì)粘度：絕對(duì)粘度=剪切應(yīng)力/剪切速率；

a. 平行板(直線運(yùn)動(dòng))b. 同心圓筒c. 毛細(xì)管d. 錐/平板或平行板(旋轉(zhuǎn))

（3）旋轉(zhuǎn)流變儀的控溫系統(tǒng)

旋轉(zhuǎn)流變儀具有多種控溫系統(tǒng)可選，等級(jí)越高的流變儀可選的控溫系統(tǒng)越多，溫度范圍越寬；低等級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀一般使用液體循環(huán)器作為控溫設(shè)備，高等級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀一般可選半導(dǎo)體控溫 、電加熱控溫、對(duì)流輻射爐控溫等，一般適用范圍大致如下：

半導(dǎo)體控溫（Peltier）：一般在200℃以下，是使用廣泛、控溫方式；

電加熱控溫：一般在400℃以下，應(yīng)用于聚合物熔體等材料的測試；

對(duì)流輻射控溫爐：一般可達(dá)到600℃，低溫可達(dá)-150℃左右，特殊的可達(dá)1000℃，主要應(yīng)用于高溫熔體、固體、玻璃熔體、低溫合金熔體等材料；

4、旋轉(zhuǎn)流變儀應(yīng)用—保圣RH-20流變儀應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)流變儀保圣RH-20流變儀，研究范圍涵蓋了從水到復(fù)合材料，能將微觀結(jié)構(gòu)信息與加工過程緊密聯(lián)系在一起。

材料；工藝/產(chǎn)品；相應(yīng)流變特性；聚合物-熱塑性；可加工性和產(chǎn)品性能、粘度；剪切變稀；彈性、柔量法向力、結(jié)構(gòu)（分子量、分子分布）；彈性；粘度特性、零剪切粘度、支化、填料、流動(dòng)特性的影響、零剪切粘度變化；彈性、柔量粘彈性能比較；研磨材料；原材料檢測（零剪切粘度、彈性模量、損耗模量、柔量）；聚合物-熱固性；粘度；粘度曲線中的最小值；凝膠時(shí)間（時(shí)間/溫度）；彈性模量和損耗模量的交叉點(diǎn)；硫化曲線/固化動(dòng)力學(xué)；模量曲線與溫度或時(shí)間的關(guān)系；交聯(lián)密度；平臺(tái)模量；聚合物-彈性體、交聯(lián)密度、平臺(tái)模量或復(fù)粘度曲線；填料的影響；粘彈性的比較；共混效果、材料的應(yīng)變依存性（線形粘彈性的區(qū)域大小）；輪胎橡膠；彈性模量；損耗模量、損耗因子、粘合劑；粘合和撕裂特性、彈性模量；損耗模量的頻率依存性；壓敏膠特性、平臺(tái)模量的范圍；涂料；涂裝性；粘度；剪切變稀；屈服應(yīng)力；垂掛性-涂刷、噴工藝；彈性、結(jié)構(gòu)回復(fù)、流平性-涂刷；彈性、結(jié)構(gòu)回復(fù)、掩縫性-涂刷彈性曲線；彈性、結(jié)構(gòu)回復(fù)、懸掛性、法向力；彈性、涂料-油墨、穩(wěn)定性、儲(chǔ)存期；材料的時(shí)間依存性（線形粘彈性區(qū)域的大小）；蠕變；流動(dòng)性；特定溫度下的粘度；涂料-粉末；特定溫度下的粘度；食品-面團(tuán)、凝膠、分散液（懸乳液、乳液）；穩(wěn)定性、儲(chǔ)存期；材料的時(shí)間依存性（線形粘彈性區(qū)域的大小）、蠕變；相分離；結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化；凝膠；結(jié)構(gòu)性的增加、彈性；產(chǎn)品性能一致性；粘度和粘彈特性；在加壓情況下的流動(dòng)與分散；粘度、剪切變稀；個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品-面霜、凝膠、分散液（懸乳液、乳液）；穩(wěn)定性、儲(chǔ)存期；材料的時(shí)間依存性（線形粘彈性區(qū)域的大小）、蠕變；相分離；結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化；凝膠；結(jié)構(gòu)性的增加、彈性；產(chǎn)品性能一致性；在加壓情況下的流動(dòng)與分散；粘度、剪切變稀；陶瓷-漿料；穩(wěn)定性、儲(chǔ)存期；材料的時(shí)間依存性（線形粘彈性區(qū)域的大小）、蠕變；流動(dòng)性鑄造流動(dòng)性能；粘度、屈服應(yīng)力、結(jié)構(gòu)變化；油品、油脂、潤滑劑油品；傾倒性；改性劑的效果；粘度、屈服應(yīng)力、結(jié)構(gòu)變化；原油中石蠟的分析；特定溫度下的粘度、油脂、潤滑劑：組分、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和粘度的變化；潤滑劑的混合；粘度線；屈服應(yīng)力；柔量；結(jié)構(gòu)變化

5、旋轉(zhuǎn)流變儀的操作要點(diǎn)—保圣RH-20流變儀測試不同樣品的操作要點(diǎn)

1.液體類樣品

將液體樣品以緩慢速度加載到平、錐板轉(zhuǎn)子下板或同軸圓筒測試杯內(nèi)，然后設(shè)定程序，放下轉(zhuǎn)子上板或者內(nèi)筒，進(jìn)行測樣。
2.半固體類樣品

將樣品通過勺子或其他適宜工具將樣品緩慢轉(zhuǎn)移到平、錐板下板上，某些特殊樣品需要進(jìn)行升溫后再進(jìn)行加樣，然后設(shè)定程序，放下轉(zhuǎn)子上板，進(jìn)行測樣。

3.體類樣品

將平、錐板下板升高到需要測試的樣品軟化點(diǎn)溫度，然后緩慢加載樣品于下板上，待樣品熔融，設(shè)定程序，放下轉(zhuǎn)子上板，進(jìn)行測樣。

在上述三類樣品加樣過程中需要注意以下幾點(diǎn)：

1.樣品需要保持均勻性;

2.樣品中盡量避免含有氣泡，如果有氣泡，需提前脫泡，再加樣測試;

3.樣品加載過程中，均需緩慢裝填樣品，不破壞樣品結(jié)構(gòu)，同時(shí)樣品需要充滿轉(zhuǎn)子夾具間隙。

4.一般樣品通過上轉(zhuǎn)子下壓，均會(huì)有部分從間隙中擠出，我們需用刮刀進(jìn)行刮邊;如果樣品具有較大彈性，我們?cè)谙聣旱倪^程中需要設(shè)置下壓速度或者法向力控制，以免快速下壓過程中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，影響測試結(jié)果。

5.測試樣品需加載在控溫平臺(tái)上的測試下板中，避免在進(jìn)行刮邊時(shí)傷害控溫平臺(tái)。此平臺(tái)上沒有下板，使用一段時(shí)間后，平臺(tái)表面出現(xiàn)明顯的損傷，影響測試準(zhǔn)確性;同時(shí)測試下板如果設(shè)有溢流槽，更方便進(jìn)行刮邊操作。