旋转流变仪如何工作、原理是什么？

旋转流变仪如何工作？ 旋转流变仪工作原理是什么？国产流变仪如何工作？

1、流变仪概述

流变仪是当今较为通用的流变测定工具，旋转流变仪保圣RH-20可针对多种不同的流变测量方法进行配置，以探测悬浮体的构造和性能。 从生成材料在数十种扭矩下的简单粘性流动曲线(粘度与剪切力曲线图)到测量屈服应力，再到用于模拟食物咀嚼过程的序列，旋转流变仪可用于多种测试类型。

国产流变仪保圣RH-20流变仪，是模块化智能型流变仪，国产流变仪保圣RH-20采用的高精度驱动器，配备的多孔碳空气轴承可以精确控制应力控制和应变控制实验，兼具研究的精度和广度，可以进行从任何粘度的流体、高分子熔体，到固体以及反应性材料的研究和开发。

2、旋转流变仪保圣RH-20工作原理

模块化智能型流变仪国产流变仪保圣RH-20在两个测量板或其他相似的几何形状板(如锥板或杯和转子系统)之间加载样品。 当在上平板施加一个扭矩时，就会在材料上产生一个旋转剪切应力，并测得所形成的应变或应变速率(切变速率)。 旋转流变仪与粘度计的工作原理相同，但前者的功能要强大得多。 其中为显著的就是前者在施加剪切应力时精度更高、范围更广；前者拥有振荡测试功能；以及在旋转试验过程中，对所施加的法向力的控制度更高。

旋转流变仪保圣RH-20可用于测量从膏状物和凝胶到构造弱的液体在内的多种样品类型。 即使在剪切应力极低的区域，仍能够控制所施加的剪切力，因此这些仪器适合执行稳定性研究以及测量屈服应力。 不过，旋转流变仪针对数十种扭矩下的使用情形进行了优化，而未针对区分低粘度弱构造流体的粘度进行优化。 此外，当切变速率超过 1000 s-1时，旋转流变仪会在高剪切区面临机械约束。借助这些先进复杂的仪器，可以确保测试方法与产品的特定加工流程或使用环境密切匹配。 内置的创新软件非常有用，即使刚入门的流变学家也能够生成并解读数据。

3、旋转流变仪国产流变仪保圣RH-20测量系统

旋转流变仪根据其等级大致可以划分为两种，一种是以机械轴承马达为核心测量结构的低等级旋转流变仪，基本要求是可以进行连续的转速控制，一般只具有稳态测量功能，可以测量黏度η、流动曲线、屈服应力、触变性等流变学特性，但测量范围比较小。

旋转流变仪保圣RH-20是以空气轴承马达为核心测量结构的高等级旋转流变仪，基本要求是可以进行连续的转速控制、可以产生正弦波应变或应力，具有稳态测量、动态测量、瞬态测量功能，可以测量黏度、流动曲线、屈服应力、触变性、复数模量G*、储能模量G'、损耗模量G"、Tanδ、应力松弛、蠕变等流变学特性，测量范围比较宽。

旋转流变仪测量系统：在稳定或变速情况下测量扭矩，用夹具因子将物理量转化为流变学的参数。

模块化智能型流变仪保圣RH-20流变仪测试条件：

（1）粘度计或流变仪测量的边界条件有以下几种

1.流动必须是层流

2.测试过程必须是稳态流动

3.样品与转子之间没有滑移

4. 样品是均匀的

5. 测试过程样品没有物理或化学性能的变化

6. 注意样品弹性的影响

（2）旋转测试

测量结果分为相对粘度与绝对粘度两种。

1. 相对粘度：测量方式以时间或其它物理量表示只能用牛顿体标定。任何可读的量(时间, 距离, 角度)与标准粘度样品的比率，测试参数(转子，速度，装样量)必须严格遵守一样的测试条件。

2. 绝对粘度：绝对粘度=剪切应力/剪切速率；

a. 平行板(直线运动)b. 同心圆筒c. 毛细管d. 锥/平板或平行板(旋转)

（3）旋转流变仪的控温系统

旋转流变仪具有多种控温系统可选，等级越高的流变仪可选的控温系统越多，温度范围越宽；低等级旋转流变仪一般使用液体循环器作为控温设备，高等级旋转流变仪一般可选半导体控温 、电加热控温、对流辐射炉控温等，一般适用范围大致如下：

半导体控温（Peltier）：一般在200℃以下，是使用广泛、控温方式；

电加热控温：一般在400℃以下，应用于聚合物熔体等材料的测试；

对流辐射控温炉：一般可达到600℃，低温可达-150℃左右，特殊的可达1000℃，主要应用于高温熔体、固体、玻璃熔体、低温合金熔体等材料；

4、旋转流变仪应用—保圣RH-20流变仪应用

旋转流变仪保圣RH-20流变仪，研究范围涵盖了从水到复合材料，能将微观结构信息与加工过程紧密联系在一起。

材料；工艺/产品；相应流变特性；聚合物-热塑性；可加工性和产品性能、粘度；剪切变稀；弹性、柔量法向力、结构（分子量、分子分布）；弹性；粘度特性、零剪切粘度、支化、填料、流动特性的影响、零剪切粘度变化；弹性、柔量粘弹性能比较；研磨材料；原材料检测（零剪切粘度、弹性模量、损耗模量、柔量）；聚合物-热固性；粘度；粘度曲线中的最小值；凝胶时间（时间/温度）；弹性模量和损耗模量的交叉点；硫化曲线/固化动力学；模量曲线与温度或时间的关系；交联密度；平台模量；聚合物-弹性体、交联密度、平台模量或复粘度曲线；填料的影响；粘弹性的比较；共混效果、材料的应变依存性（线形粘弹性的区域大小）；轮胎橡胶；弹性模量；损耗模量、损耗因子、粘合剂；粘合和撕裂特性、弹性模量；损耗模量的频率依存性；压敏胶特性、平台模量的范围；涂料；涂装性；粘度；剪切变稀；屈服应力；垂挂性-涂刷、喷工艺；弹性、结构回复、流平性-涂刷；弹性、结构回复、掩缝性-涂刷弹性曲线；弹性、结构回复、悬挂性、法向力；弹性、涂料-油墨、稳定性、储存期；材料的时间依存性（线形粘弹性区域的大小）；蠕变；流动性；特定温度下的粘度；涂料-粉末；特定温度下的粘度；食品-面团、凝胶、分散液（悬乳液、乳液）；稳定性、储存期；材料的时间依存性（线形粘弹性区域的大小）、蠕变；相分离；结构随时间的变化；凝胶；结构性的增加、弹性；产品性能一致性；粘度和粘弹特性；在加压情况下的流动与分散；粘度、剪切变稀；个人护理产品-面霜、凝胶、分散液（悬乳液、乳液）；稳定性、储存期；材料的时间依存性（线形粘弹性区域的大小）、蠕变；相分离；结构随时间的变化；凝胶；结构性的增加、弹性；产品性能一致性；在加压情况下的流动与分散；粘度、剪切变稀；陶瓷-浆料；稳定性、储存期；材料的时间依存性（线形粘弹性区域的大小）、蠕变；流动性铸造流动性能；粘度、屈服应力、结构变化；油品、油脂、润滑剂油品；倾倒性；改性剂的效果；粘度、屈服应力、结构变化；原油中石蜡的分析；特定温度下的粘度、油脂、润滑剂：组分、结构、结构和粘度的变化；润滑剂的混合；粘度线；屈服应力；柔量；结构变化

5、旋转流变仪的操作要点—保圣RH-20流变仪测试不同样品的操作要点

1.液体类样品

将液体样品以缓慢速度加载到平、锥板转子下板或同轴圆筒测试杯内，然后设定程序，放下转子上板或者内筒，进行测样。
2.半固体类样品

将样品通过勺子或其他适宜工具将样品缓慢转移到平、锥板下板上，某些特殊样品需要进行升温后再进行加样，然后设定程序，放下转子上板，进行测样。

3.体类样品

将平、锥板下板升高到需要测试的样品软化点温度，然后缓慢加载样品于下板上，待样品熔融，设定程序，放下转子上板，进行测样。

在上述三类样品加样过程中需要注意以下几点：

1.样品需要保持均匀性;

2.样品中尽量避免含有气泡，如果有气泡，需提前脱泡，再加样测试;

3.样品加载过程中，均需缓慢装填样品，不破坏样品结构，同时样品需要充满转子夹具间隙。

4.一般样品通过上转子下压，均会有部分从间隙中挤出，我们需用刮刀进行刮边;如果样品具有较大弹性，我们在下压的过程中需要设置下压速度或者法向力控制，以免快速下压过程中产生较大的内应力，影响测试结果。

5.测试样品需加载在控温平台上的测试下板中，避免在进行刮边时伤害控温平台。此平台上没有下板，使用一段时间后，平台表面出现明显的损伤，影响测试准确性;同时测试下板如果设有溢流槽，更方便进行刮边操作。