平锥板流变仪是一种通过锥-板几何结构测量物质流变性质的高精度仪器,其核心原理是在锥体与平板间的狭窄间隙中施加可控剪切,精准捕捉流体或软固体在受力下的变形与流动特性,广泛应用于材料科学、化工、食品及医药等领域。
平锥板流变仪的核心部件由一个固定水平平板和一个可旋转的锥形转子组成,锥体顶角通常为1°-5°,确保间隙内剪切速率均匀分布。测试时,样品填充于锥体与平板的楔形空间中,电动机驱动锥体以恒定转速旋转,流体分子间的摩擦力带动锥板产生微小偏转。扭矩传感器实时监测偏转角对应的扭矩值,结合锥体几何参数(如锥角、半径)与转速,通过流变学公式计算样品的剪切应力、黏度、屈服点等参数。例如,当锥体转速为100 rpm时,间隙内剪切速率可达1000 s⁻¹,适用于高剪切条件下的流变分析。
1、操作前准备
确认设备状态:在使用之前,确保流变仪及其所有附件(包括转子和平板)完好无损,并且正确安装。
检查仪器功能:启动仪器之前,应先检查其是否正常工作,比如电源连接、传感器响应以及软件界面是否能够正常运行。
样品准备:根据测试需求选择合适的样品量,并确保样品均匀分布且没有气泡。对于某些特殊样品可能需要预热或冷却处理以达到所需温度。
校准与调整:s次使用的转子必须进行惯性校准,通常通过进入控制面板的服务菜单完成。此外,每隔90天左右需要对马达进行一次校准以保持精度。
温度控制:由于标准油的黏度对温度非常敏感,因此如果使用锥板或平行板测试夹具,则必须配置上部控温罩来精确控制温度。
2、测试流程
加载样品:将样品缓慢地加载到锥板或平板之间,避免产生气泡或其他缺陷。若有必要,可以使用刮刀去除多余的样品。
设定参数:根据实验目的设置剪切速率范围、温度和其他相关参数。对于不同的样品类型(如液体、半固体或固体),这些参数会有所不同。
开始测量:一旦设置了所有必要的参数并且样品已就位,就可以开始测量了。在此过程中,应注意观察数据采集情况,确保没有异常波动。
记录数据:实时记录实验中的重要数据点,如黏度随剪切条件的变化。使用适当的数据采集软件可以帮助自动保存这些信息。
3、后续步骤
清理工作:实验结束后,务必彻d清洁样品槽及测量系统,防止交叉污染影响后续实验结果。
维护保养:定期维护设备,例如检查空气轴承是否盖好保护盖以防损坏,并按照制造商建议的方式存放配件。
故障排除:遇到任何异常情况时,立即停止实验并查找原因。必要时联系专业技术人员进行检修。