ZJL200转矩流变仪

ZJL200转矩流变仪 ZJL—200转矩流变仪 一. 概况 早在20世纪90年代中期，我公司对中国科学院长春应化所PL—2000转矩流变仪进行全面改造，被列入中科院当时大型仪器设备项目改造 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 。中国科学院鉴定验收专家认为，这台仪器是“我国第一台将现代化电子技术、智能测控技术和计算机技术有机融为一体的高智能现代化设备”。ZLZ—300计算机控制智能塑化仪，亦属我公司自主 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 制作的转矩流变类型系列设备之一。该设备计算机测控高智能化程度处于国内领先地位，是研究高分子材料的流动、塑化、热、剪切稳定性等理想设备。设备是以真实模拟塑化全过程，动态连续、准确可靠地对材料的流变性能进行测定，如多组份的混合、热塑性树脂的交联、弹性体的硫化，材料的动态稳定性以及螺杆转速对体系加工性能的影响等，解决了传统转矩流变仪固有的系统柔性差，试验耗时多，数据处理工作量大等诸多缺点。可以完成典型的XLPE材料交联特性的测定，PVC材料融合特性以及热稳定性的测定，材料表观粘度与剪切速率关系的测定等等，可应用于化学合成材料物理化学性能测试方面，例如合成材料制品的品质鉴定和合成过程中的物理化学性能分析与测试。 本设备除了挤出器和混炼器等基本配置外，还配有自动称重单元，测径单元，带状试样压光及牵引单元，膜质量测试单元。利用这些单元可完成更多的测试工作。 近年来，计算机测控技术产生了巨大进步，我们将更多的新技术融入到塑化仪测试技术之中，特别是Windows操作系统给PC机信息处理能力带来的革命性变化，数据采集、控制以及实验数据的处理均由相应的软件完成，可形成柔性强，信息管理和处理能力强等诸多特点，使用极其方便并能获得更多的合成材料的物性信息。这不仅表现为仪器操作方便、控制精确、实验数据处理及结果输出快捷高效，并能对材料表观粘度与剪切速率关系测量过程中进行口模校正。 二. 基本原理 1.主要组成 设备主要由:(1)主驱动系统 (2)混炼单元 (3)橡胶挤出单元 (4)塑料挤出单元(可选配)(5)主测控系统(6)多段温度测控系统 (7)压力测控系统 (8)数据采集系统 (9)计算机系统 (10)计算机实验软件及数据处理系统 (11)存储打印系统等单元组成。 2. 工作原理 本设备配有不同参数的螺杆，在具有一定温度的圆筒内旋转，筒的另端设有送料 1 斗。当原料被送至筒的2/3处时逐步增塑，进入到筒的剩余部分内被均化，当所有颗粒全部溶化后即可利用毛细管挤出模具成为母料或注入模具成形，同时设备也完成对材料的表现粘度与剪切速度及剪切应力关系的测量。 本设备支持软件集由表观粘度试验软件plastic与表观粘度测试数据处理软件WinNian组成。plastic软件可通过PC机的串行口分别实现对试验数据进行采集和参数控制，以及建立人机信息交互界面，如图1所示。这个界面功能比较齐全，可以完成6路温度的测控，包括转速设定、测量和控制，扭矩、压力测量等。曲线窗口可以实时显示以上各数据对时间的曲线。这些数据可以由专用的WinNian进行数据处理。 当改变挤出机的螺杆转速，可改变口模内外压力差P值和挤出流量Q值，试验数据可以文件的形式保存。该文件在软件WinNian中打开，筛选出具有代表性数据自动输出双对数坐标的 -，- 曲线。 图1 支持软件建立的人机交互界面示意 三. 主要技术指标 转 速: 5-120rpm 控制精度:0.5% F.S 转矩测量范围: 0-200Nm 测量精度:0.5% F.S 容体压力测量范围:0-100MPa 测量精度:0.5% F.S 温度控制范围: 室温-300? 6路控温精度: ?0.1? 电 机: 220V 3.0Kw 主机外围尺寸: 四. 使用操作方法 2 (一)挤出部分操作方法 1. Plastic程序操作方法 启动试验软件将出现如图2所示界面。 输入密码经计算机确认后，显示屏上将出现如图3所示界面。 点击“试验设施”，显示屏上将出现如图4所示对话框。根据实验要求， 可在此框内设置具体实验条件。 选择“确定”并点击，程序将进入试验界面，如图5所示对话框。 图2 试验对话界面示意 图3 选择界面示意 图4 试验设置界面示意 图5 试验界面示意 图5所示界面为表观粘度试验的主界面，在此可以对6路控温表进行操作。左边是显示转速、压力、试验时间、料温等数据的窗口。上面一排是显示控温1-6的温度，右边设有温度控制按钮，分别对应控制控温1-6的加热温度。点击 ，屏幕上将显示所选择的控温表数据。右下方是“电机控制”区域，在此对话框中可设定电机转速、电机的启动与停止工作等功能，电机转速输入“正数”，电机正向旋转，输入“负数”则反向旋转。 : 当控制温度达到所规定值时，点击“压力调零”按钮，计算机将会自动在常压条件下将压力动态调整到零点。 3 :压力调零后，当启动的电机转速达到平衡状态时，将试验原料投入料桶，并及时点击“记录试验”按钮，记录整个试验过程所产生的全部试验数据。 :试验结束时点击“试验结束”，程序将提示您是否保存本次试验数据，点击“是”将保存数据，点击“否”则不保存。如果您不保存本次试验数据，还可以继续做试验。 2. WinNian测试数据处理软件操作方法 (1)如果在Plastic试验软件条件下做完试验并对全部试验数据进行保存后，可以点击 中的 “数据处理”按钮，将出现如图7所示对话框。点击 图7 试验数据处理选择界面 “是”将启动WinNian程序，如图8所示。 (2)WinNian程序界面: 图8 WinNian程序界面 图9 试验数据界面示意 在图8界面中点击“打开数据”按钮，则打开存有试验数据的 plastic文件如图9所示。 界面显示的是以“压力-时间”曲线形式存储的上次试验结果。点击“试验曲线”，曲线变黑，再点击“曲线遍历”按钮，其上的文字将变为“结束遍历”。移动鼠标到曲线图形中将出现一个交叉的十字线，轻轻移动鼠标则曲线上每一点的数据都回显在压力或时间的对话框中。点击“曲线恢复”，曲线则恢复初始状态。点击工具条中的“温度-时间”则显示温度与时间的关系曲线。工具条(来自哪里)如图10所示。 4 图10 工具条界面示意 如要查看剪切速率γ、剪切应力τ、剪切速率γ、表观粘度η曲线时，则要点击工具栏中的“原始数据”按钮，如图11所示。在原始数据中筛选有代表性数据时，双击“选择”栏，此数据由“—”变为“Yes”即表示此行数据被选中。如果要取消选择再次双击即可。 图11 原始数据示意 (3)筛选原始数据原则(应指出在哪个界面下选择) 对同一长径比的毛细管筛选的数据，其压力不能相等;对多个长径比的毛细管筛选的数据，各个毛细管筛选的数据个数要相等。筛选数据的步骤如下:双击要选择的数据栏，当“选择”一栏由“--”变为“Yes”，表示该数据被选中。双击右边“流量”一栏显示“流量输入窗口”后，输入此时的挤出流量，单击“更改输入”按钮，即可将输入的流量数据输入到数据表格中。如果需要取消选择的数据，只需双击该数据栏使“选择”一栏由“Yes”变为“--”，即表示该数据已被取消。 双击右边“流量”栏将出现图12所示界面。在“样品的质量流动速率(g/s)” 图12 流量选择界面 编辑框中输入试验中秤量记录的数据。再输入“样品在试验温度的密度(g/mm3)”，程序 5 将自动计算此时的流量(mm3/s)并输入到流量栏中。在“原始数据”中筛选好的数据可以到筛选后数据窗体中去查看。如有错误数据，可在“原始数据”中重新更改，确定无误后点击。 (4) Bagley校正 在用毛细管挤出方法测量聚合物材料的表观粘度时，根据使用的模具不同，有时需对测量的原始数据进行入口校正。如用圆形毛细管测量表观粘度时，流体流过入口时的速度因由大到小递减，流线收敛，从而引起不同流速层间粘性摩擦能量损耗。同时流体从大口流入小口时，在流动方向上产生速度剃度，引起弹性形变，也要消耗能量。这两项能量的损失使得圆形毛细管入口处的压力降特别大，需要校正。 (5)非线性校正 非线性校正又称雷比诺维茨(Weissenberg)校正。在绘制表观流变试验曲线时，忽略了粘度η对剪切速率γ的依赖性，因此存在误差，需要依照 (3n+1)/4n的关系式进行修正，将曲线横坐标换算成真实的剪切速率γ，将表观粘度η转换成真实粘度η。真实粘度是微分粘度，其η=dτ/dγ。它应是真实流变曲线上各点切线的斜率。 在 lgτ-lgγ的表观流变曲线上取若干个换算点，如在A点在原曲线a上。在A点作该曲线的切线，求得流动指数n=dlgτ/dlgγ 。将该n值代入到式(3n+1)/4n以γa得到真实剪切速率γ。以原A点剪切应力 τr和新γ得到B点。将若干经换算的新点连成新的曲线b。然后，再用此方法获得更精确的新曲线。这样逐次逼近，就可以得到真实的 lgτ/lgγ 的流变曲线。 (二)混炼部分操作方法 1.参数设置 (1)基本参数区参数设置按对话框说明进行。 (2)可同时设定6个加热单元参数，控制并记录温度数据，界面如图13所示。 6 图13 温控设定界面 2.实验主界面操作方法 实验主界面内，可以按各试验阶段要求对电机的转速进行设定;其他编辑框都是用于显示数据的。试验主界面如图14所示。 图14 试验主界面示意 (1)扭矩清零:试验开始前应对扭矩传感器进行清零，绿色表示调零控制已启动，红色表示停止调零。 (2)加热状态:试验准备阶段温度的设定，绿色表示加热控制已启动，红色表示停止加热。 (3)电机状态:电机启动按钮，绿色表示电机处于转动状态，红色表示电机处于停止状态。 (4)转向控制:双态按钮，切换混炼器在正反两方向转动。 (5)试验准备:实验准备工作完成后按下此按钮后，按钮变为“试验运行”，表示程序运行在准备动作状态。 (6)试验运行:按下此按钮，程序进入试验运行，记录并处理数据，绘制曲线。 (7)试验结束:在试验的各个阶段因故要停止试验时，或者试验按设计要求结束时，请按下此按钮。试验结束时自动保存数据。 3. 实验方法说明 (1)热融合实验 操作方法:设定好参数，点击“加热状态”按钮，然后点击“试验准备”按钮，计算机控制选定的加热单元进行加热;当达到设定温度后，按下“电机状态”按钮，启动电机转动，此时可以按下“正向转动”和“反向转动”，调整电机的转动状态;当转 7 速达到平衡后，按下“试验运行”按钮，此时将准备好的材料从注料口注入到混炼器内，计算机开始记录数据，绘制曲线;当转距达到平衡后，按下“试验结束”按钮，数据自动保存。 ※为了获得较好的重复性的试验数据，材料必须在20秒内装入混炼器，最好在10秒内装入。 (2)热稳定实验 操作方法:与同热融合试验操作基本相同，只是试验进行到末期，转距经过平衡期后转距迅速上升，此时材料易发生降解，应在此时停止试验。 (3)热交联实验 操作方法:与热融合试验操作方法基本相同，只是试验进行到末期，转距达到最高点后曲线会急剧下降，材料发生硬化，应在此时停止试验。 (4)敏感度实验 操作方法:设定好参数，点击“加热状态”按钮，然后点击“试验准备”按钮，计算机控制选定的加热单元进行加热;当达到设定温度后，按下“电机状态”按钮，启动电机转动，此时可以按下“正向转动”和“反向转动”调整电机的转动状态;当转速达到平衡后，此时将准备好的材料从注料口注入到混炼器内;当转距达到平衡后，按下“电机状态”按钮，停止电机转动，然后按下“试验运行”按钮，计算机控制电机开始线性升速到100rpm，计算机开始记录数据绘制曲线;当转速达到100rpm时，按下“试验结束”按钮，数据自动保存。 4. 关于数据处理 试验结束后，计算机会保存一个以试验方法为扩展名的文件，工具栏如图15所示。 设置 打开 保存 处理 WORD 校正 打印 退出 图15 数据处理工具栏 单击工具栏的打开按钮，选中要处理的数据文件，然后单击工具栏的处理按钮，弹出数据处理界面，如图16所示。 选中要处理的曲线文件，鼠标在曲线图形区移动，相应数据点的各种数据显示在右边的编辑框上。根据试验的要求找到需要的数据点，如样品装载峰，按下鼠标键，会弹出记录点的窗体，数据显示在相应的编辑框内。单击复选框并按下取定按钮，表示数据是需要的数据。依照数据处理界面记录点的名称依次找到各点(见图17)，选点完成 8 后表示，当前曲线的数据选点完成，计算机将自动处理数据。当所有曲线的数据选点工 图16 数据处理界面 作都完成以后，按下返回按钮返回到主界面，可以直接打印输出，也可以保存为Word文件以备日后查询，不必再作数据处理。可以将,条同类别的试验曲线进行叠加分析对比。试验结束后 打开试验数据存储文件，在数据处理时在曲线上找到规定的数据点，则这些点的数据会记录到试验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 上，试验报告中计算出了样品装载峰至最小转矩点耗费的机械能;最小转矩点至最大转矩点耗费的机械能;样品装载峰至最大转矩点耗费的机械能。 图17 选点界面示意 9 五. 日常维护 1.每次使用完混炼器要将混炼室拆开进行清理;注意只能用铜刀、铜刷，避免用铁器擦拭，可将左传子顺时针旋转约90度、右转子顺时针旋转约90，拔出转子清理。 2.用完塑料挤出机最好将机膛里的余料挤净;如用的是有颜色的物料应加入纯PE清机膛。 3. 长期不用毛细管模具要拆下清干净，具体是在加热的情况下，卸下端面上的4个内六角螺钉，按点动开关，用物料将模芯挤出，清干净并用铜刀将模具里的残料清干净放入模芯，拧好螺钉。 4. 每一年将减速箱里的机油更换一次，加油加到一半(可以在油面位置窗中看到)。 5. 混炼器的齿轮箱里每年要加新的润滑脂，挤出机的齿轮箱要用油针加注润滑脂。 6. 电机皮带松弛后，可以用扳手拧电机底座下的螺栓调整皮带的紧度。 7. 扭矩传感器的调零和校准。 六.故障现象的排出 故障原因及排出法 故障现象 可能原因 解决 热电偶断线 重新连接 放大板损坏 更换 温度异常 冷端补偿器损坏 更换 放大板损坏 更换 转矩传感器电刷接触不良 清理电刷 转矩异常 转矩传感器损坏 更换 压力异常 放大板损坏 更换 压力传感器损坏 更换 电机测速异常 转速传感器损坏 更换 电机旋转异常 电机控制器损坏 更换 电机损坏 更换 流变仪与计算机通信异常 通信线断路 重新连接 控制板损坏 更换 加热异常 加热器断线 重新连接 固态继电器损坏 更换 10 11