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旋转高温粘度计
一、用途:
通过浸入被测液中的转子被粘性拖拉形成的阻力成比例,因而与粘度也成比例即是在高温状态下用转子测定熔体的粘度特性。
二、技术参数:
1. 控制软件:可定义SMC&SRC
2. 粘度范围:5cP~5X107cP(可扩展)
3. 测量精度:1% 扭矩
4. 样重现性:0.2%
5. 控温精度:±0.1℃
6. **温度:1700℃(使用温度)
三、基本结构:
旋转高温粘度计根据被测样品的性质、使用条件、使用场所、测量与精度等形式,结构包括:粘度探测系统、温度探测系统、深度定位系统、信号采集整合系统、软件控制分析系统、升降驱动系统、气氛控制系统、水冷却系统等,有八大系统组合而成。
符合美国ASTMC965、C1276标准方法,以及国内及国内GBT31424 标准;旋转高温粘度计利用游丝旋转回力特征为熔融体测定粘度方法;测量范围5cp–4×107cp;粘度测量误差范围±1%,重现性为±0.2%,与标准液体比较;双级无油真空泵,系统极限真空98pa,可通多种混合气体;**工作温度1700℃,恒温区180mm,六边加热方式;配套PC 机和HaTherm 软件,可实现同时控制采集储存温度和粘度的数据, 计算出温度粘度剪切力和剪切率。
四、技术特点:
1. 旋转高温粘度计主机采用Brookfield DV2T 粘度计传感器,专业软件HaTherm对粘度计全面控制及参数设置,数据运算检测和完整的数据分析,可以按照条件查询数据,显示图形和报告生成导出等功能。
2. 旋转高温粘度计数据采集和整合系统,同时控制温度和粘度。
3. 控温采用EuroTherm 温控器和可控硅,软件程序HaTherm可设8段程序控制,控温精度0.1℃。
4. 加热原件为欧洲进口6 支U 型硅钼棒,刚玉管和硅钼棒热态工作寿命3000 小时。
5. 气氛控制系统,密封玻璃真空罩水冷密封平台,两路通入气体入口,抽真空洗气装置。
6. 自动升降模组,连接转子和粘度计转轴的旋转连杆;转子深度限位装置,定位转子浸入液面深度。
五、粘度计:
设计程序可控的Brookfield DV2T LV型粘度计来测量给定剪切率下的流体粘度。运行的原理是通过校正过的弹簧来驱动浸没在测试液体中的转子。流体对转子的粘性阻力通过弹簧的扭矩得以测量,而扭矩经旋转传感器得到。
测量范围由转子的旋转速度、转子的大小和形状、与转子配套的坩埚以及弹簧的**量程。型号LV代表了低粘度,这意味着这种型号的粘度仪装有比DV2T型更柔软的校正弹簧。LV型也配备了不同系列的标准转子。
旋转高温粘度计采用定制转子时,粘度的测量范围是5cP-5x107cP,*小粘度用**的转子和转速得到,**粘度用*小的转子和转速得到。使用者可以**设置250转速。粘度的准度为全量程范围内粘度的±1.0%。误差的来源主要是针对弹簧的校准,转轴和转子重力压宝石座产生机械摩擦,而实验过程中转轴的结构以及温度的测量等都将产生更大的误差。包含了实验平台、转杆、热电偶、坩埚支撑腿、控制箱以及连接线。还包含可以控制粘度仪和温度的软件。
六、高温炉:
旋转高温粘度计炉子的型号为 Hatech ET 65 –220V,具备**连续使用温度1700℃。控制单元采用 Eurotherm 3216 p1,它可以设置8段温度程序。对于炉管的位置需要重视。坩埚放置的方向和炉管一致,但是转子的尖端一直朝向地面,因此,炉管必须要尽可能地安装垂直,可以用铅垂线来检验炉管是否安装垂直。炉管可能会随着时间弯曲或者膨胀,尤其是炉管被强制垂直的情况下。炉管的底端必须被固定在炉子的底部,以防止炉管不垂直和坩埚不同心辐射受热不均匀。炉子存在一个高为180mm恒温区,坩埚必须准确放置在他的中部。加热元件是用欧洲进口的U型硅钼棒发热体,均匀分布在炉管四周。在**次测量之前,炉子的温度情况需要通过校温实验,控制炉温和坩埚壁温度与熔体样品内温度测试。
七、软件:
基于Windows系统开发的HaTherm测试软件,它可以从粘度仪和温温控器收集数据、储存、查看、打印、画图以及分析。存储的选项为文本格式(*.csv),它可以直接用EXCEL打开和编辑,这可以被迅速转入***的电子表格程序。
这个HaTherm程序目前*主要的特征是,它可以允许用户使用自制的特殊转子。转子常数(SMC)以及剪切率常数(SRC)可以被提前输入进入程序中,从而可以根据扭矩的读数来计算粘度以及剪切率。
温度可以设置8温段,每个程序设目标温度、升温速率、保持时间,设下一程序目标温度、升温速率、保持时间,*多可以设置8个程序,实验过程中程序十分稳定,数据的编辑相当方便。
粘度设置用户可以选择定义转子选项,选择转速加入测试条件进行初测,然后根据扭矩选择适合的转速进行测量,在测试过程中也可以手动改变转速。也可以设置自动变转速,可以设置扭矩范围比如扭矩35%-45%,当扭矩小于35%会自动加快转速,当扭矩大于45%会减慢转速,程序会根据条件计算出适合扭矩进行测试。
数据采集Test页面运行START按钮进行对温度和粘度同时采集,可以设置采集的间隔时间,也可以选择多点平均对测试条件进行数据平滑计算,图标可以选择X轴时间或者温度,同时显示测试剩余时间,记录数据温度、粘度、转速、剪切力、剪切率、时间、转子型号等。
高温粘度计使用的消耗品是转子和坩埚,有的材料使用是一次性,比如氧化铝,测试熔融态样品冷却后粘在坩埚和转子表面很难清理,也有金属坩埚比如铂金坩埚可以用强酸泡洗。
八、转子和坩埚:
是由钼棒用车床加工出来的。坩埚有90mm深,似乎有点大旋转高温粘度计,但是当坩埚中盛满渣分或者压制后的渣块时基本上已经满了。熔化之后渣的体积小于粉末体积的50%。由于钼坩埚十分昂贵,清理后重复使用十分的吸引人。不幸的是,固态炉渣从坩埚内部剥离十分不易,使用冲击式钎钻可以清理大部分的渣样,是用车床可以清理余下的渣样,但也十分不易并且需要额外的费用。由于在高温下,钼坩埚的晶粒增大,坩埚容易变脆,并且由于炉渣和坩埚的热膨胀不同而渐渐开裂。
转子的大小必须符合适当的粘度范围。旋转高温粘度计通常可以使用一系列的转子进行粘度的测量,一旦粘度降低的特别快,可以换更大的转子进行测量。然而,炉子的高温以及密闭使得中途更换转子变的不可能,只能用改变转子的转速来扩大测试范围,条件是样品在牛顿流体下做比较适合这种方法。
通常小转子在测定小粘度时变得不准,这主要是弹簧没有得到足够的扭转,粘度随着弹簧的松弛来回摆动。根据使用手册,在10%以下的扭矩时是不能测定粘度的,标准转子测量的粘度精度为全量程范围内粘度值的±1.0%。扭矩越小,误差的范围越大。
一方面旋转高温粘度计,大转子在测定大粘度时导致弹簧的扭转超出了测量的范围。低粘度下,只要转子和坩埚匹配以及测量范围没有超出极限,大转子测量的精度会更高一些。然而,在测量过程中并不是这样。首先,如果转子和坩埚之间的缝隙太窄,界面效应将变得显著。界面效应可以在测量某一SMC时得以考虑,但是针对不两次实验,坩埚并不是完全处在同一个位置,界面效应也会变得不同。第二个限制性因素是测量低粘度以及高速旋转时,处在杆一端的大转子很容易发生摆动。此时弹簧收到的扭矩变大粘度将高于实际值。这一点表明,测量小粘度的转子要小一些。
高温粘度计测量过程复杂,这个过程也比较漫长,从样品制备到装样,在到抽真空洗气通入气体,然后升温和降温过程测试。整个实验时间依据设置温度,*快升温60℃/分钟。
制样品
高温粘度计测试前期准备工作,制备煤灰样品,煤灰样品是自然界中的不同成分,有几种形态测试,结晶态,玻璃态,塑性态,样品要在测试之前进行初融,初融出块状。
根据我们测试计算,样品我们称量40克,能保证样品在漫过转子,每次测试样品量统一。
装样品
样品坩埚架是有三只坩埚支架杆,其中两个是固定不动,第三个杆子是可以活动,拉开第三个支架杆,把坩埚房子支架上,慢慢松开第三支架,每个支架杆上都有缺口,正好卡住坩埚边缘,用手转动下坩埚,让底部和支架完全吻合。
挂转子
转子挂针是一个关键步骤,动作要小心,前面提到粘度计内部结构,为了不损害粘度计内部宝石坐所以在挂针时候要提起,这一步非常重要,在挂针要注意拧螺丝方向与平常螺丝方向是相反的,这个是考虑粘度计转动,螺丝不会松动脱落
九、售后服务:
仪器验收后,乙方为甲方提供优质服务,在接到甲方维修申请后,乙方承诺2小时响应,用电话方式指导、沟通,如还不能修复,则48小时内到达用户现场,并在*短的时间内恢复仪器正常运行。其他未尽事宜,双方本着保证仪器质量和正常投入使用以及交货期限为原则,友好合作,协商解决。
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