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      旋轉流變儀如何選擇溫度控制單元?

      發布時間:2022-10-17 13:26:42瀏覽次數:

        很多人都認為旋轉流變儀和有一些簡單的分析儀器一樣有標準的配置, 包括了所有需要的部件和配件,只要買回去用就可以了。

        其實不然,旋轉流變儀現在發展到了一個比較成熟,同時也是很復雜的分析儀器系統了。由于流變儀的應用領域越來越廣,下面我先簡要說明一下目前可選的常用四種溫控系統,然后再就一些典型的應用推薦相關的配置:

        首先是廣受歡迎的半導體(Peltier)溫控單元。它是利用了半導體的一種特殊效應,通過本身溫度的升高或降低就能對平行板、錐板或同心圓筒的樣品控溫,原理簡單,控制方便,已成為研究精細化工、食品、化妝品、涂料、油墨等流變性能的首選溫控系統。Peltier半導體溫控方式的溫度上限可以到200°C,基本滿足了上述領域對高溫測試范圍的需要。其溫度的下限極限可以到達-60°C,也能滿足很多低溫測試的要求了。而且它最大的優點是升降溫速度超快,最快可以實現60°C/分鐘的變溫速度,溫控的精度也能達到0.1~0.2°C。不過半導體溫控系統一定要接一個循環裝置,不管是水冷還是風冷,用于保護溫控系統不要過熱燒毀。另外要實現零度以下的溫度測試,外接循環裝置也要具有降溫能力,這樣才能輔助Peltier系統降到更低的溫度。比如說要Peltier系統降到-40°C,那么外接循環器也要能降到-20°C。

      旋轉流變儀

        第二種溫控方式就是電加熱溫控系統。說簡單些,就是電熱毯的加熱方式,可以實現平行板、錐板或同心圓筒的控溫。與第一種Peltier方式相比,電加熱方式的溫度上限可以提高到400°C(平行板、錐板)或者是300°C(同心圓筒),滿足相關高分子熔體和其它高溫測試的需要。由于加熱體本身的熱慣量較大,所以一旦到達設定溫度后,溫度波動小。特別是平行板、錐板測試樣品時,不會出現在裝樣過程中溫度大幅波動的問題。但同時帶來的不足就是電加熱系統升溫速度慢,視溫度范圍的不同,升溫速度在3~5°C/分鐘不等。好在可以在電加熱溫控系統中接入一套液體控溫的循環器,加速降溫,同時還能實現一些低于室溫的實驗。

        第三種溫控方式是直接接入液體控溫循環器的方法,俗稱水浴控溫。當然循環液既可以是水,也可以是溫度范圍更寬的硅油或水/乙二醇的混合液。這種控溫系統的溫度范圍就依賴與所接循環器的能力了,有溫度范圍窄的,也有從-40°C ~ 150 °C的,不一而足。

        最后一種溫控方式是輻射對流爐。從名字上看就是相對較新的溫控方式,你猜的沒錯,溫控范圍從-150°C 到 600°C,是溫控范圍最寬的方式。簡單說就是電吹風+電熱毯雙系統,配合液氮低溫系統,是最無敵的方式,也是最昂貴的溫控方式。適用于平行板、錐板、固體扭轉(DMA功能)、熔體拉伸、紫外固化等等,也是聚合物流變學通常選的方式。

        旋轉流變儀鼓勵客戶根據自己的確實需要選配一種或幾種最適合于研究內容和方向的溫控系統,沒有最好的溫控,只有最合適的溫控。

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