下载文档原格式
转矩流变仪的工作原理转矩流变仪是一种测试材料流变性能的仪器，主要用于测试各种材料的力学性能和变形特性，例如塑料、橡胶、涂料、纺织品等。
本文将对转矩流变仪的工作原理进行详细解析。
一、概述转矩流变仪测量的是所测试物质的流变性能。
所谓流变性能，指的是物质在受到外力（如剪切力、扭转力等）作用下的变形特性。
不同材料在受到不同外力时，其变形特性表现不同，因此需要使用不同的流变测试方法和仪器。
转矩流变仪主要通过旋转扭转试样来测量流变性能，同时可以测量材料的动态弹性模量、流体阻力力、压缩弹性模量等力学性能。
该仪器广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织品等材料的研究和生产中，对提高产品的质量和性能至关重要。
二、结构和工作原理转矩流变仪的主要结构包括电机、传动装置、拉伸装置、刻度盘、显示和控制系统等。
下面将详细介绍其工作原理和各部分组成。
1、电机及传动装置转矩流变仪使用电机驱动扭矩盘旋转，使得试样受到扭矩作用，从而改变材料的形状。
电机的转速也是测试中的一个重要参数，可根据需要调节。
传动装置包括电机与扭矩盘之间的传动系统，主要由带动皮带、齿轮和轴承等组成。
这些部件既要保证工作顺畅，又要保证传动精度和稳定性，以减小误差。
2、拉伸装置拉伸装置是用来夹住样品并施加相应的载荷的。
其主要部分是夹具，可以根据需要更换不同类型的夹具。
夹具的设计要能够适应不同形状和尺寸的测试物质，并且能够确保试样与扭矩盘之间的离心力被最小化。
3、刻度盘刻度盘用于显示材料在受到外力作用时的变形情况。
它是用来记录扭矩盘的扭转角度，并输出其相关数据。
通常情况下，一次测试需要记录多个数据点，以便后续的数据处理和分析。
4、显示和控制系统转矩流变仪的显示和控制系统主要分为两个部分：数据采集系统和控制系统。
数据采集系统用来记录测试中产生的数据，并将其转换成所需要的形式，包括数字化和图形化输出。
控制系统则控制测试的过程，包括测试条件、采集方式、数据处理等。
三、应用范围1、塑料制品生产。
转矩流变仪实验实验一转矩流变仪实验1. 实验重点和难点1.1 了解转矩流变仪的基本结构及其适应范围；1.2 熟悉转矩流变仪的工作原理及其使用方法；1.3 掌握聚氯乙烯（PVC）热稳定性的测试方法。
2. 实验原理物料被加到混炼室中，受到两个转子所施加的作用力，使物料在转子与室壁间进行混炼剪切，物料对转子凸棱施加反作用力，这个力由测力传感器测量，在经过机械分级的杠杆和）读数。
其转矩值的大小反应了物料黏度的大小。
臂转换成转矩值的单位牛顿?米（N m通过热电偶对转子温度的控制，可以得到不同温度下物料的黏度。
转矩数据与材料的粘度直接有关，但它不是绝对数据。
绝对粘度只有在稳定的剪切速率下才能测得，在加工状态下材料是非牛顿流体，流动是非常复杂的湍流，有径向的流动也有轴向的流动，因此不可能将扭矩数据与绝对粘度对应起来。
但这种相对数据能提供聚合物材料的有关加工性能的重要信息，这种信息是绝对法的流变仪得不到的。
因此，实际上相对和绝对法的流变仪是互相协同的。
从转矩流变仪可以得到在设定温度和转速（平均剪切速率）下扭矩随时间变化的曲线，这种曲线常称为“扭矩谱”，除此之外，还可同时得到温度曲线、压力曲线等信息。
在不同温度和不同转速下进行测定，可以了解加工性能与温度、剪切速度的关系。
转矩流变仪在共混物性能研究方面应用最为广泛。
转矩流变仪可以用来研究热塑性材料的热稳定性、剪切稳定性、流动和固化行为。
图1为一般物料的转矩流变曲线，但有些样品没有AB段。
各段意义分别如下。
OA：在给定温度和转速下，物料开始粘连，转矩上升到A点。
AB：受转矩旋转作用，物料很快被压实（赶气），转矩下降到B 点(有的样品没有AB 段)。
BC：物料在热和剪切力的作用下开始塑化(软化或熔融)，物料即由粘连转向塑化，转矩上升C点。
CD：物料在混合器中塑化，逐渐均匀。
达到平衡，转矩下降到D。
DE：维持恒定转矩，物料平衡阶段（至少在90s以上)。
E以后：继续延长塑化时间，导致物料发生分解、交联、固化，使转矩上升或下降。
转矩流变仪工作原理
转矩流变仪是一种常用的实验仪器，用于研究材料的流变特性。
其工作原理可以描述如下：
1. 电动驱动：转矩流变仪通常由电机驱动转子旋转。
电动机提供转矩以使转子旋转，并通过外部传感器监测转矩的大小。
2. 试样夹持：试样被夹持在转子上，使其旋转时产生扭矩。
试样的形状和尺寸可以根据需要进行调整。
3. 粘弹变形：当试样受到扭矩作用时，其内部分子间会发生滑动、延伸或变形，产生粘弹性变化。
这些变化会通过夹持在试样上的传感器被探测到。
4. 转矩测量：转矩流变仪会测量试样所承受的转矩大小。
这可以通过各种传感器，如动态测力传感器或压电传感器来实现。
5. 变形测量：除了转矩，转矩流变仪还可以同时测量试样的变形。
这可以通过安装在试样上的应变计、位移传感器或光学变形仪等设备来实现。
6. 数据分析：通过测量转矩和变形的数据，可以计算材料的流变特性。
在进行实验前，通常需要先设置实验参数，如温度、转速、高斯等，以便获取准确的数据。
总之，转矩流变仪通过测量试样所承受的转矩和变形，来研究
材料的流变特性。
通过分析这些数据，可以了解材料的粘弹性、塑性和流动性等性质。
转矩流变仪的操作及注意事项流变仪操作规程转矩流变仪是讨论材料的流动、塑化、热、剪切稳定性的理想设备，该流变仪供应了更接近于实际加工的动态测量方法，可以在仿佛实际加工的情况下，连续、精准牢靠地对材料的流变性能进行测定，如多组份物料的混合、热固性树脂的交联固化、弹性体的硫化，材料的动态稳定性以及螺杆转速对体系加工性能的影响等。
一、开机步骤1．依据试验类型或试验目的选择安装试验平台（混炼器或挤出机）。
连接热传感器及加热电源接口。
2．合上总电源开启电脑，运行流变仪掌控平台软件，选择正的确验平台。
3．选中或取消相应的测量及掌控。
混炼器平台需选中T1、T2、T3、Tm、Tq 及 Sp并取消T4 P；毛细管模具的挤出机而言，需选中全部8个选项。
4、点击“启动通讯”按钮启动通讯，设定试验温度及输出转速。
对于混炼器平台，3个区的正确温度设置应当是一致的。
对于挤出机平台，4个区的温度设置应由低到高，各区之间的温度差应尽量限制在30℃以下，否则流变仪可能很难将温度掌控平稳。
5、设定值后，点击“启动加热”按钮使流变仪开始加热。
6、当流变仪加热到设定温度并平稳后，点击“启动电机”按钮启动电机。
7．当流变仪温度达到设定值并已经平稳10min后，电机输出转速也已经达到设定值且平稳，此时可以开始进行试验操作。
二、停机步骤1、流变仪关机步骤应依次停止电机、加热、通讯、掌控程序、流变仪电源、计算机。
2、试验完成后，做好清理工作。
混炼器在电机停止的情况下拆卸并清除腔内材料。
对某些可能对挤出机腔内产生腐蚀作用的材料，试验完成后使用纯树脂进行清洗。
注意事项1、安装试验平台时，应注意热传感器及加热电源接口的连接次序，错误的连接次序将导致无法正确地进行温度掌控。
2、混炼器或挤出机某一区温度比设定温度低10℃以上时，设备中的残余料可能并未完全溶化，此时转动电机可能会损坏设备。
必需使温度和电机输出转速达到设定值并已经平稳，才可以开始进行试验操作。
