熔體流動速率測定儀是用于測定熱塑性塑料熔體質量流動速率(MFR)和體積流動速率(MVR)的專用設備,廣泛應用于塑料生產、石油化工、科研及質檢領域。該儀器通過模擬塑料在實際加工中的熔融狀態來測量其流動性。測試時,將塑料樣品加熱至指定溫度,并在規定負荷(重力或機械壓力)下使其熔化流動。通過測量單位時間內(通常為10分鐘)擠出的塑料質量或體積,計算出熔體流動速率。質量法(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、主機框架與底座
功能:提供穩定的支撐結構,承載所有其他部件。
特點:通常由金屬(如鑄鐵或鋼板)制成,堅固、抗震,確保測試過程中儀器穩定。
2、溫控系統
這是儀器的核心,直接影響測試結果的準確性。
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)。
內徑標準化(如Φ9.55mm±0.025mm),內壁光潔度高,確保活塞順暢運動。
是塑料樣品加熱和熔融的場所。
②加熱元件
環繞在料筒外部的加熱器(如陶瓷加熱片、電熱絲)。
提供測試所需的恒定高溫(通常可達400°C或更高)。
③溫度傳感器
高精度熱電偶(如K型或S型),插入料筒測溫孔,實時監測料筒內部溫度。
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,通過PID算法精確控制加熱功率,使料筒溫度穩定在設定值(如190°C、230°C等),控溫精度通常為±0.2°C。
3、加載系統(負荷系統)
提供測試所需的恒定壓力。
①活塞桿(Piston Rod/Plunger)
一根高精度、表面光潔的金屬桿,插入料筒內部。
下端與熔融塑料接觸,上端連接砝碼。
其外徑與料筒內徑有標準間隙,允許熔體從周圍擠出。
②砝碼(Weights)
一組標準化的金屬砝碼(如2.16kg,5.00kg,10.00kg,21.60kg等)。
套在活塞桿上,通過重力對熔融塑料施加恒定負荷。
砝碼質量精確,符合標準要求。
③托盤/砝碼支架
用于放置和切換砝碼,部分自動化機型配備自動換砝碼裝置。
4、口模(Die/Capillary)
功能:標準化的毛細管,熔融塑料在壓力下從其中擠出。
特點:
材質為高硬度、耐磨損的合金鋼。
尺寸高度標準化(如直徑2.095mm±0.005mm,長度8.000mm±0.025mm)。
安裝在料筒底部,通過壓板或螺母固定。
作用:其尺寸決定了測試的剪切速率,是測試結果可比性的關鍵。
5、自動化與測量系統(現代機型)
①自動切樣裝置
由步進電機或伺服電機驅動的切刀。
按預設時間間隔(如30秒)自動切割擠出的樣條,取代人工操作,提高精度和效率。
②位移傳感器(用于MVR測試)
光電編碼器或線性傳感器,安裝在活塞桿上方。
精確測量活塞桿在單位時間內的位移量,用于計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量,但一些高d機型可能集成稱重模塊。
6、操作與顯示系統
①操作面板/觸摸屏
用于設置測試參數(溫度、切樣時間、砝碼質量等)。
實時顯示當前溫度、運行狀態、測試結果。
②微處理器/控制單元
儀器的“大腦”,控制加熱、切樣、計時、數據計算和存儲。
7、安全與輔助部件
①防護罩
透明隔熱罩(如有機玻璃),包圍料筒和活塞區域。
作用:防止操作人員燙傷,防塵,減少熱量散失,提高溫控穩定性。
②水平調節腳
位于底座,用于調節儀器水平,確保活塞垂直運動。
③電源開關與保險絲
控制整機電源,提供過載保護。
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,用于日常維護和清潔。