計(jì)算機(jī)控制毛細(xì)管流變儀

計(jì)算機(jī)控制毛細(xì)管流變儀用途

     流變性能的儀器一般稱為流變儀，有時(shí)又叫粘度計(jì)。

在測(cè)定和研究塑料熔體流變性的各種儀器中，毛細(xì)管流變儀是一種常用的較為合適的試驗(yàn)儀器，它具有多種功能和寬廣范圍的剪切速率容量。

毛細(xì)管流變儀即可以測(cè)定塑料熔體在毛細(xì)管中的剪切應(yīng)力和剪切速率的關(guān)系，又可以根據(jù)擠出物的直徑和外觀或在恒定應(yīng)力下通過(guò)改變毛細(xì)管的長(zhǎng)徑比來(lái)研究熔體的彈性和不穩(wěn)定流動(dòng)（包括熔體破裂）現(xiàn)象。

從而測(cè)其加工行為，作為選擇復(fù)合物配方、尋求zui成型工藝條件和控制產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)；

或者為輔助成型模具和塑料機(jī)械設(shè)計(jì)提供基本數(shù)據(jù)。

 毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定高聚物的軟化點(diǎn)、熔點(diǎn)、流動(dòng)點(diǎn)、粘度粘流活化能，

熱固性材料的固化溫度等性能指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)對(duì)研究高聚物流變性能有重要的作用。

     如果要尋找一臺(tái)精密的熔融指數(shù)儀，那么可以考慮使用毛細(xì)管流變儀。

一般的熔融指數(shù)儀測(cè)量的只是剪切速率/黏度曲線上的一點(diǎn)，只能對(duì)材料的流動(dòng)性或平均分子量進(jìn)行的評(píng)估，而毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定材料黏度隨溫度及壓力的變化。

試驗(yàn)時(shí)，溫度恒定，活塞以幾種不同的速率移動(dòng)，這樣就能知道黏度與剪切速率和剪切力之間的關(guān)系。

試驗(yàn)原理

       毛細(xì)管流變儀測(cè)試的基本原理是：

設(shè)定一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的圓形毛細(xì)管中，塑料熔體在管中的流動(dòng)為一種不可壓縮的粘性流體的穩(wěn)定層流流動(dòng)；

由于流體具有粘性，它必然受到來(lái)自管壁與流體方向相反的作用力。

通過(guò)粘滯阻力應(yīng)與推動(dòng)力相平衡等流體力學(xué)過(guò)程原理的推導(dǎo)，可得到管壁處的剪切應(yīng)力和剪切速率與壓力、熔體流速的關(guān)系如下：

材料流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)的剪切應(yīng)力為：

               τ=R·⊿P/2L                                   

 （1）

其中  R—毛細(xì)管的內(nèi)半徑，這里  

R=0.635 mm                     ⊿P—材料流經(jīng)毛細(xì)管的壓力差kg/cm²         

          L—毛細(xì)管的長(zhǎng)度，例如選擇長(zhǎng)徑比為30：1的毛細(xì)管，L=38.1mm

剪切速率為： =4Q/πR³                     

(2)

其中 Q—擠出流量cm³/s

由此，在溫度和毛細(xì)管長(zhǎng)徑比（L/2R）一定的條件下，

測(cè)定不同的壓力下塑料熔體通過(guò)毛細(xì)管的流動(dòng)速率Q，

由流動(dòng)速率和毛細(xì)管兩端的壓力差⊿P，

可計(jì)算出相應(yīng)的剪切應(yīng)力和剪切速率，

將一組對(duì)應(yīng)的τ和在對(duì)數(shù)座標(biāo)紙上繪制流動(dòng)曲線，

即可求得非牛頓指數(shù)（n）和熔體的表觀粘度（ηa）；

改變溫度或改變毛細(xì)管長(zhǎng)徑比，則可得到代表粘度對(duì)溫度依賴性的粘流活化能；

以及離模膨脹比等表征流變特性的物理參數(shù)。

計(jì)算機(jī)控制毛細(xì)管流變儀實(shí)驗(yàn)原料

熱塑性塑料如PE、PP、PS及其復(fù)合物粉料、粒料、條狀薄片或模壓塊料等；

實(shí)驗(yàn)前應(yīng)根據(jù)材料類別和性質(zhì)作相應(yīng)處理，如干燥等。

    當(dāng)塑料熔體通過(guò)毛細(xì)管口模時(shí)，由安裝在毛細(xì)管口模處的壓力傳感器和熱電偶測(cè)試出熔體的壓力和溫度，微機(jī)記錄下熔體壓力和溫度數(shù)值。

功能簡(jiǎn)介

1、Windows-XP操作系統(tǒng)下的豪華界面測(cè)試軟件可實(shí)現(xiàn)

恒速度、

恒力值控制模式，

可滿足不同的測(cè)試要求。

2、數(shù)據(jù)歸零功能：可單獨(dú)對(duì)實(shí)測(cè)量進(jìn)行歸零。

3、測(cè)試過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示粘度-位移曲線，

并可根據(jù)客戶需求定制任意實(shí)測(cè)量曲線。

4、試品資料編輯器模塊化設(shè)計(jì)一次輸入*調(diào)用:

提供使用者自由設(shè)定所需應(yīng)用試品數(shù)據(jù)。

5、測(cè)試結(jié)果可以存入專有格式的數(shù)據(jù)文件輸出，

避免傳統(tǒng)存入Excel等格式數(shù)據(jù)量超出問(wèn)題

設(shè)備功能及特點(diǎn)：

       1、毛細(xì)管流變儀流變儀為計(jì)算機(jī)測(cè)控智能化恒壓式毛細(xì)管流變儀，能在恒壓下和恒速度下工作，通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)定各種壓力作用下的各種規(guī)格毛細(xì)管在

不同的升溫速率下、

不同溫度時(shí)的擠出速度。

通過(guò)計(jì)算機(jī)，記錄擠出速度、壓力和加熱溫度。

自動(dòng)處理成粘度數(shù)。并繪制曲線，打印完整報(bào)告單。

      2、毛細(xì)管流變儀為測(cè)定高分子材料的流動(dòng)性和固化速度。

測(cè)定高分子材料熔體的粘度及粘流活化性，還能進(jìn)行研究熔融紡絲的工藝條件。
      3、毛細(xì)管流變儀可以測(cè)定高聚物的

軟化點(diǎn)、

熔點(diǎn)、

流動(dòng)點(diǎn)、

粘度粘流活化能，

熱固性材料的固化溫度等性能指標(biāo)。

     4、控溫系統(tǒng)及控制方式性能*，

利于測(cè)定不同溫度下高分子材料的變化及相關(guān)性能。

此儀器用計(jì)算機(jī)控制并繪制試驗(yàn)曲線，顯試時(shí)時(shí)曲線變化，

并得出的agen-poiseuille、Rabinowitsch、melt flow rute等方程數(shù)據(jù)。
     5、毛細(xì)管流變儀采用負(fù)荷加載，設(shè)計(jì)合理，計(jì)算機(jī)控制并實(shí)現(xiàn)負(fù)荷連續(xù)加載，

控制精度高，穩(wěn)定性能好。毛細(xì)管流變儀可繪制高分子材料的

應(yīng)力應(yīng)變曲線、

塑化曲線，

測(cè)定軟化點(diǎn)、

熔融點(diǎn)、

流動(dòng)點(diǎn)的溫度。

并繪制曲線，打印完整報(bào)告單。

技術(shù)特性

1. 伺服電機(jī)功率：                  4.4kW
2. zui大輸出扭矩：                  260Nm
3. 扭矩測(cè)量精度：                  ±0.5%FS
4. 輸出轉(zhuǎn)速：                  0～145rpm
5. 速度控制精度：                  ±0.5%FS
6. 壓力測(cè)量范圍：                  0～100MPa
7. 壓力測(cè)量精度：                  ±0.2%FS
8. 溫度控制范圍：                  室溫～400℃
9. 溫度控制精度：                  ±1℃
10. 加熱方式：                  電加熱
11. 冷卻方式：                  水冷卻+空氣冷卻
12. 加熱區(qū)數(shù)量：                     5區(qū)
13. 熔體溫度控制精度：           ±1℃
14. 螺桿直徑：                  20mm
15. 螺桿長(zhǎng)徑比：                     25：1
16. 螺桿材質(zhì)：                  38CrMoAL（硬度HRC50～58）
17. 口模直徑：                  φ1（L/D15、20、30）

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日常維護(hù)

1. 每次使用完混煉器要將混煉室拆開進(jìn)行清理；注意只能用銅刀、銅刷，避免用鐵器擦拭，可將左傳子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)約90度、右轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)約90，拔出轉(zhuǎn)子清理。
2. 用完塑料擠出機(jī)將機(jī)膛里的余料擠凈；如用的是有顏色的物料應(yīng)加入純PE清洗機(jī)膛。
3. 長(zhǎng)期不用毛細(xì)管模具要拆下清理干凈，具體是在加熱的情況下，卸下端面上的4個(gè)內(nèi)六角螺釘，按點(diǎn)動(dòng)開關(guān)，用物料將模芯擠出，清干凈并用銅刀將模具里的殘料清干凈放入模芯，擰好螺釘。
4. 每一年將減速箱里的機(jī)油更換一次，加油加到一半（可以在油面位置窗中看到）。
5. 混煉器的齒輪箱里每年要加新的潤(rùn)滑脂，擠出機(jī)的齒輪箱要用油針加注潤(rùn)滑脂。
6. 電機(jī)皮帶松弛后，可以用扳手?jǐn)Q電機(jī)底座下的螺栓調(diào)整皮帶的緊度。
7. 至少每年要進(jìn)行一次扭矩傳感器的調(diào)零和校準(zhǔn)。

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