熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀是用于測(cè)定熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)和體積流動(dòng)速率(MVR)的專用設(shè)備,廣泛應(yīng)用于塑料生產(chǎn)、石油化工、科研及質(zhì)檢領(lǐng)域。該儀器通過(guò)模擬塑料在實(shí)際加工中的熔融狀態(tài)來(lái)測(cè)量其流動(dòng)性。測(cè)試時(shí),將塑料樣品加熱至指定溫度,并在規(guī)定負(fù)荷(重力或機(jī)械壓力)下使其熔化流動(dòng)。通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)(通常為10分鐘)擠出的塑料質(zhì)量或體積,計(jì)算出熔體流動(dòng)速率。質(zhì)量法(MFR)以克每10分鐘(g/10min)為單位,體積法(MVR)以立方厘米每10分鐘(cm³/10min)為單位。
1、主機(jī)框架與底座
功能:提供穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu),承載所有其他部件。
特點(diǎn):通常由金屬(如鑄鐵或鋼板)制成,堅(jiān)固、抗震,確保測(cè)試過(guò)程中儀器穩(wěn)定。
2、溫控系統(tǒng)
這是儀器的核心,直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
①料筒(Barrel)
一根高精度、耐高溫、耐腐蝕的金屬圓筒(通常為合金鋼)。
內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)化(如Φ9.55mm±0.025mm),內(nèi)壁光潔度高,確保活塞順暢運(yùn)動(dòng)。
是塑料樣品加熱和熔融的場(chǎng)所。
②加熱元件
環(huán)繞在料筒外部的加熱器(如陶瓷加熱片、電熱絲)。
提供測(cè)試所需的恒定高溫(通常可達(dá)400°C或更高)。
③溫度傳感器
高精度熱電偶(如K型或S型),插入料筒測(cè)溫孔,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)料筒內(nèi)部溫度。
④溫控器(控制器)
微處理器或PID溫控儀表。
接收溫度傳感器信號(hào),通過(guò)PID算法精確控制加熱功率,使料筒溫度穩(wěn)定在設(shè)定值(如190°C、230°C等),控溫精度通常為±0.2°C。
3、加載系統(tǒng)(負(fù)荷系統(tǒng))
提供測(cè)試所需的恒定壓力。
①活塞桿(Piston Rod/Plunger)
一根高精度、表面光潔的金屬桿,插入料筒內(nèi)部。
下端與熔融塑料接觸,上端連接砝碼。
其外徑與料筒內(nèi)徑有標(biāo)準(zhǔn)間隙,允許熔體從周圍擠出。
②砝碼(Weights)
一組標(biāo)準(zhǔn)化的金屬砝碼(如2.16kg,5.00kg,10.00kg,21.60kg等)。
套在活塞桿上,通過(guò)重力對(duì)熔融塑料施加恒定負(fù)荷。
砝碼質(zhì)量精確,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
③托盤/砝碼支架
用于放置和切換砝碼,部分自動(dòng)化機(jī)型配備自動(dòng)換砝碼裝置。
4、口模(Die/Capillary)
功能:標(biāo)準(zhǔn)化的毛細(xì)管,熔融塑料在壓力下從其中擠出。
特點(diǎn):
材質(zhì)為高硬度、耐磨損的合金鋼。
尺寸高度標(biāo)準(zhǔn)化(如直徑2.095mm±0.005mm,長(zhǎng)度8.000mm±0.025mm)。
安裝在料筒底部,通過(guò)壓板或螺母固定。
作用:其尺寸決定了測(cè)試的剪切速率,是測(cè)試結(jié)果可比性的關(guān)鍵。
5、自動(dòng)化與測(cè)量系統(tǒng)(現(xiàn)代機(jī)型)
①自動(dòng)切樣裝置
由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的切刀。
按預(yù)設(shè)時(shí)間間隔(如30秒)自動(dòng)切割擠出的樣條,取代人工操作,提高精度和效率。
②位移傳感器(用于MVR測(cè)試)
光電編碼器或線性傳感器,安裝在活塞桿上方。
精確測(cè)量活塞桿在單位時(shí)間內(nèi)的位移量,用于計(jì)算熔體體積流出速率(MVR)。
③稱重裝置(外部或集成)
雖然通常使用外部電子天平稱量切下的樣條質(zhì)量,但一些高d機(jī)型可能集成稱重模塊。
6、操作與顯示系統(tǒng)
①操作面板/觸摸屏
用于設(shè)置測(cè)試參數(shù)(溫度、切樣時(shí)間、砝碼質(zhì)量等)。
實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度、運(yùn)行狀態(tài)、測(cè)試結(jié)果。
②微處理器/控制單元
儀器的“大腦”,控制加熱、切樣、計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)。
7、安全與輔助部件
①防護(hù)罩
透明隔熱罩(如有機(jī)玻璃),包圍料筒和活塞區(qū)域。
作用:防止操作人員燙傷,防塵,減少熱量散失,提高溫控穩(wěn)定性。
②水平調(diào)節(jié)腳
位于底座,用于調(diào)節(jié)儀器水平,確保活塞垂直運(yùn)動(dòng)。
③電源開關(guān)與保險(xiǎn)絲
控制整機(jī)電源,提供過(guò)載保護(hù)。
④接地端子
確保儀器安全接地。
⑤工具附件
如口模清理棒、料筒清理刷、手套、口模扳手等,用于日常維護(hù)和清潔。