測(cè)試儀器介紹

機(jī)器型號(hào)：美國(guó)BROOKFIELD R/S Plus

1. RS-CPS 是采用高科技圓筒同心軸旋轉(zhuǎn)技術(shù)動(dòng)態(tài)控制和測(cè)量剪切率 (CSR -Controlled Shear Rate) 及旋轉(zhuǎn)軸控制和感應(yīng)切變應(yīng)力 (CSS - Controlled Shear Stress)系統(tǒng)。

2.采用應(yīng)力控制模式，可進(jìn)行蠕變測(cè)試，屈服應(yīng)力測(cè)試，較多功能拓展空間。

3. 較寬的扭矩范圍，控制精確度高，保證所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

4.實(shí)時(shí)讀取、保存、輸出和分析所需數(shù)據(jù)。

5.可采用多種形式控制樣品溫度：恒溫水浴、內(nèi)置式Peltier加熱裝置或電子加熱器。溫度控制準(zhǔn)確，且可以使用RHEO2000軟件系統(tǒng)自動(dòng)控制溫度和溫度梯度，便于進(jìn)行溫度流變特性研究。

6.可以同時(shí)使用多種幾何結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子：同軸圓柱體、錐／板或板／板、槳式轉(zhuǎn)子，可適用于大多數(shù)場(chǎng)合下進(jìn)行粘度、流動(dòng)曲線分析、屈服應(yīng)力和應(yīng)變、模量、蠕變、觸變性和剪切后回復(fù)狀態(tài)的多方面的測(cè)量和研究。

7. 具有堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，可以長(zhǎng)期無(wú)故障的使用。快速的轉(zhuǎn)子連接和容易清洗的表面可以為用戶節(jié)省大量的時(shí)間和金錢。

 

其中，R/S-CPS的主要技術(shù)指標(biāo)：

1 R/S-CPS流變儀特點(diǎn)：

1.1 既能進(jìn)行控制應(yīng)力測(cè)試，又能進(jìn)行控制應(yīng)變測(cè)試；

1.2可以單機(jī)操作進(jìn)行快速單點(diǎn)粘度測(cè)試，或者采用面板上的程序進(jìn)行控制。

1.3 提供錐/板系統(tǒng)，還可以使用板/板系統(tǒng)，測(cè)試含較大顆粒樣品的流變曲線；

1.4 強(qiáng)大流變性能表征工具，包括RAMP，回環(huán)，單點(diǎn)測(cè)試；

1.5 可恒定剪切速率測(cè)試，也可測(cè)試不同剪切速率下的粘度曲線；

1.6可得粘度~溫度，粘度~剪切率，粘度~剪切力，粘度~時(shí)間，剪切力~形變曲線等，得到不用實(shí)驗(yàn)的曲線疊加比較；

1.7 寬范圍的剪切率，剪切力和扭矩；

1.8 靈活的流動(dòng)分析和屈服測(cè)試。

1.9 可以進(jìn)行連續(xù)樣品的流動(dòng)行為測(cè)試，包括剪切后的回復(fù)狀態(tài)。

1.10QC模式可以設(shè)定測(cè)試的邊界，樣品是否合格一目了然。

 

2主機(jī)特性：采用高科技同筒同心軸旋轉(zhuǎn)技術(shù)測(cè)量動(dòng)態(tài)變化的轉(zhuǎn)軸，控制剪切率（CSR-Controlled Shear Rate）及控制剪切應(yīng)力（CSS-Controlled Shear Stress）。

2.1可單機(jī)操作，聯(lián)機(jī)操作，配置RS232打印口，方便生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并打印；

2.2 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用，幾乎沒(méi)有維護(hù)需求，易于更換和清洗；

2.3友好界面方便初學(xué)者使用；

2.4 扭矩范圍: 0.05－50mNm，解析度0.01mNm/0.8mrad，準(zhǔn)確度：±1%（全量程）；

2.5恒溫速度快，可自動(dòng)完成測(cè)試過(guò)程。

 

3 錐/板（Cone/Plate），板/板(Plate/Plate)測(cè)量系統(tǒng)：

3.1方便拆卸，易于清洗和維護(hù)；

3.2 所需樣品量小，0.08ml至4ml；

3.3非常寬的剪切范圍，剪切應(yīng)力：0-16297Pa，剪切率：0.01－1000RPM，0－6000 s-1；

3.4 粘度范圍： 1-9.9MmPas

 

4 專業(yè)流變程序編制，數(shù)據(jù)采集和分析軟件Rheo2000：

4.1 通過(guò)軟件程控和數(shù)據(jù)分析增強(qiáng)R/S流變儀功能；

4.2實(shí)現(xiàn)對(duì)R/S流變儀程控，和對(duì)剪切應(yīng)力和剪切率的控制。

4.3 利用多個(gè)步驟的測(cè)試程序可以將數(shù)據(jù)保存下來(lái)，以及計(jì)算粘度的平均值、觸變性和屈服應(yīng)力。

4.4 可以對(duì)用戶在進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)設(shè)定的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)分析。

4.5 能夠用以下數(shù)學(xué)模型處理各種數(shù)據(jù): NEWTON，OSTWALD，

BINGHAM，STEIGER-ORY，CASSON，HERSCHEL –BULKLEY；

4.6 可以繪出各種流動(dòng)曲線和屈服應(yīng)力圖等；

4.7 得到的數(shù)據(jù)有: 剪切力，剪切速率，時(shí)間，粘度，溫度，剪切模量，柔量，形變量，角位移，轉(zhuǎn)動(dòng)速度等；

4.8 設(shè)定并自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，數(shù)據(jù)輸出功能，便于數(shù)據(jù)管理；

4.9 控制恒溫水浴升溫，達(dá)到設(shè)定要求。

由于R/SPlus系列流變儀使用同樣的主機(jī)，因而R/S-CC、R/S-SST在性能上與R/S-CPS沒(méi)有太大區(qū)別，但由于使用的轉(zhuǎn)子不同，所以在測(cè)量的物料種類上存在一些差別（如果有需要我們還可以將三種流變儀整合為一臺(tái)儀器使用，同時(shí)擁有三種流變儀的功能）。

 

如何處理數(shù)據(jù)：

打開(kāi)excel原始數(shù)據(jù)；

D[1/s] 代表剪切速率，Tau[Pa]代表剪切應(yīng)力，Eta[Pas]代表粘度,

帶有0的數(shù)據(jù)，繪圖的時(shí)候可以舍去；

粘度很小的時(shí)候可以換算mPa.s為單位，看個(gè)人習(xí)慣。

 

觸變性的測(cè)試：

測(cè)試先從低剪切到高剪切，再?gòu)母呒羟谢氐降图羟校绻?條曲線接近重合說(shuō)明漿液沒(méi)有觸變性，否則漿液有觸變性。一般做剪切速率-粘度的對(duì)應(yīng)關(guān)系就可以了。

 

例如這種圖形，從低剪切到高剪切，再?gòu)母呒羟谢氐降图羟校扯扰c剪切應(yīng)力曲線幾乎重復(fù)，則說(shuō)明此樣品沒(méi)有觸變性。

 

測(cè)試結(jié)果圖：

實(shí)例1 不同增稠劑用量漿液的流變曲線

實(shí)例2 不同增稠劑用量漿液的流變曲線

實(shí)例3 漿料存儲(chǔ)下的觸變性變化