旋轉流變儀如何工作、原理是什么？

旋轉流變儀如何工作？ 旋轉流變儀工作原理是什么？國產流變儀如何工作？

1、流變儀概述

流變儀是當今較為通用的流變測定工具，旋轉流變儀保圣RH-20可針對多種不同的流變測量方法進行配置，以探測懸浮體的構造和性能。 從生成材料在數十種扭矩下的簡單粘性流動曲線(粘度與剪切力曲線圖)到測量屈服應力，再到用于模擬食物咀嚼過程的序列，旋轉流變儀可用于多種測試類型。

國產流變儀保圣RH-20流變儀，是模塊化智能型流變儀，國產流變儀保圣RH-20采用的高精度驅動器，配備的多孔碳空氣軸承可以精確控制應力控制和應變控制實驗，兼具研究的精度和廣度，可以進行從任何粘度的流體、高分子熔體，到固體以及反應性材料的研究和開發。

2、旋轉流變儀保圣RH-20工作原理

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

旋轉流變儀保圣RH-20可用于測量從膏狀物和凝膠到構造弱的液體在內的多種樣品類型。 即使在剪切應力極低的區域，仍能夠控制所施加的剪切力，因此這些儀器適合執行穩定性研究以及測量屈服應力。 不過，旋轉流變儀針對數十種扭矩下的使用情形進行了優化，而未針對區分低粘度弱構造流體的粘度進行優化。 此外，當切變速率超過 1000 s-1時，旋轉流變儀會在高剪切區面臨機械約束。借助這些先進復雜的儀器，可以確保測試方法與產品的特定加工流程或使用環境密切匹配。 內置的創新軟件非常有用，即使剛入門的流變學家也能夠生成并解讀數據。

3、旋轉流變儀國產流變儀保圣RH-20測量系統

旋轉流變儀根據其等級大致可以劃分為兩種，一種是以機械軸承馬達為核心測量結構的低等級旋轉流變儀，基本要求是可以進行連續的轉速控制，一般只具有穩態測量功能，可以測量黏度η、流動曲線、屈服應力、觸變性等流變學特性，但測量范圍比較小。

旋轉流變儀保圣RH-20是以空氣軸承馬達為核心測量結構的高等級旋轉流變儀，基本要求是可以進行連續的轉速控制、可以產生正弦波應變或應力，具有穩態測量、動態測量、瞬態測量功能，可以測量黏度、流動曲線、屈服應力、觸變性、復數模量G*、儲能模量G'、損耗模量G"、Tanδ、應力松弛、蠕變等流變學特性，測量范圍比較寬。

旋轉流變儀測量系統：在穩定或變速情況下測量扭矩，用夾具因子將物理量轉化為流變學的參數。

模塊化智能型流變儀保圣RH-20流變儀測試條件：

（1）粘度計或流變儀測量的邊界條件有以下幾種

1.流動必須是層流

2.測試過程必須是穩態流動

3.樣品與轉子之間沒有滑移

4. 樣品是均勻的

5. 測試過程樣品沒有物理或化學性能的變化

6. 注意樣品彈性的影響

（2）旋轉測試

測量結果分為相對粘度與絕對粘度兩種。

1. 相對粘度：測量方式以時間或其它物理量表示只能用牛頓體標定。任何可讀的量(時間, 距離, 角度)與標準粘度樣品的比率，測試參數(轉子，速度，裝樣量)必須嚴格遵守一樣的測試條件。

2. 絕對粘度：絕對粘度=剪切應力/剪切速率；

a. 平行板(直線運動)b. 同心圓筒c. 毛細管d. 錐/平板或平行板(旋轉)

（3）旋轉流變儀的控溫系統

旋轉流變儀具有多種控溫系統可選，等級越高的流變儀可選的控溫系統越多，溫度范圍越寬；低等級旋轉流變儀一般使用液體循環器作為控溫設備，高等級旋轉流變儀一般可選半導體控溫 、電加熱控溫、對流輻射爐控溫等，一般適用范圍大致如下：

半導體控溫（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，應用于聚合物熔體等材料的測試；

對流輻射控溫爐：一般可達到600℃，低溫可達-150℃左右，特殊的可達1000℃，主要應用于高溫熔體、固體、玻璃熔體、低溫合金熔體等材料；

4、旋轉流變儀應用—保圣RH-20流變儀應用

旋轉流變儀保圣RH-20流變儀，研究范圍涵蓋了從水到復合材料，能將微觀結構信息與加工過程緊密聯系在一起。

材料；工藝/產品；相應流變特性；聚合物-熱塑性；可加工性和產品性能、粘度；剪切變稀；彈性、柔量法向力、結構（分子量、分子分布）；彈性；粘度特性、零剪切粘度、支化、填料、流動特性的影響、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；凝膠時間（時間/溫度）；彈性模量和損耗模量的交叉點；硫化曲線/固化動力學；模量曲線與溫度或時間的關系；交聯密度；平臺模量；聚合物-彈性體、交聯密度、平臺模量或復粘度曲線；填料的影響；粘彈性的比較；共混效果、材料的應變依存性（線形粘彈性的區域大小）；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、平臺模量的范圍；涂料；涂裝性；粘度；剪切變稀；屈服應力；垂掛性-涂刷、噴工藝；彈性、結構回復、流平性-涂刷；彈性、結構回復、掩縫性-涂刷彈性曲線；彈性、結構回復、懸掛性、法向力；彈性、涂料-油墨、穩定性、儲存期；材料的時間依存性（線形粘彈性區域的大小）；蠕變；流動性；特定溫度下的粘度；涂料-粉末；特定溫度下的粘度；食品-面團、凝膠、分散液（懸乳液、乳液）；穩定性、儲存期；材料的時間依存性（線形粘彈性區域的大小）、蠕變；相分離；結構隨時間的變化；凝膠；結構性的增加、彈性；產品性能一致性；粘度和粘彈特性；在加壓情況下的流動與分散；粘度、剪切變稀；個人護理產品-面霜、凝膠、分散液（懸乳液、乳液）；穩定性、儲存期；材料的時間依存性（線形粘彈性區域的大小）、蠕變；相分離；結構隨時間的變化；凝膠；結構性的增加、彈性；產品性能一致性；在加壓情況下的流動與分散；粘度、剪切變稀；陶瓷-漿料；穩定性、儲存期；材料的時間依存性（線形粘彈性區域的大小）、蠕變；流動性鑄造流動性能；粘度、屈服應力、結構變化；油品、油脂、潤滑劑油品；傾倒性；改性劑的效果；粘度、屈服應力、結構變化；原油中石蠟的分析；特定溫度下的粘度、油脂、潤滑劑：組分、結構、結構和粘度的變化；潤滑劑的混合；粘度線；屈服應力；柔量；結構變化

5、旋轉流變儀的操作要點—保圣RH-20流變儀測試不同樣品的操作要點

1.液體類樣品

將液體樣品以緩慢速度加載到平、錐板轉子下板或同軸圓筒測試杯內，然后設定程序，放下轉子上板或者內筒，進行測樣。
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移到平、錐板下板上，某些特殊樣品需要進行升溫后再進行加樣，然后設定程序，放下轉子上板，進行測樣。

3.體類樣品

將平、錐板下板升高到需要測試的樣品軟化點溫度，然后緩慢加載樣品于下板上，待樣品熔融，設定程序，放下轉子上板，進行測樣。

在上述三類樣品加樣過程中需要注意以下幾點：

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，不破壞樣品結構，同時樣品需要充滿轉子夾具間隙。

4.一般樣品通過上轉子下壓，均會有部分從間隙中擠出，我們需用刮刀進行刮邊;如果樣品具有較大彈性，我們在下壓的過程中需要設置下壓速度或者法向力控制，以免快速下壓過程中產生較大的內應力，影響測試結果。

5.測試樣品需加載在控溫平臺上的測試下板中，避免在進行刮邊時傷害控溫平臺。此平臺上沒有下板，使用一段時間后，平臺表面出現明顯的損傷，影響測試準確性;同時測試下板如果設有溢流槽，更方便進行刮邊操作。