熔体流动速率测定仪是用于测定热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和体积流动速率(MVR)的专用设备,广泛应用于塑料生产、石油化工、科研及质检领域。该仪器通过模拟塑料在实际加工中的熔融状态来测量其流动性。测试时,将塑料样品加热至指定温度,并在规定负荷(重力或机械压力)下使其熔化流动。通过测量单位时间内(通常为10分钟)挤出的塑料质量或体积,计算出熔体流动速率。质量法(MFR)以克每10分钟(g/10min)为单位,体积法(MVR)以立方厘米每10分钟(cm³/10min)为单位。
1、主机框架与底座
功能:提供稳定的支撑结构,承载所有其他部件。
特点:通常由金属(如铸铁或钢板)制成,坚固、抗震,确保测试过程中仪器稳定。
2、温控系统
这是仪器的核心,直接影响测试结果的准确性。
①料筒(Barrel)
一根高精度、耐高温、耐腐蚀的金属圆筒(通常为合金钢)。
内径标准化(如Φ9.55mm±0.025mm),内壁光洁度高,确保活塞顺畅运动。
是塑料样品加热和熔融的场所。
②加热元件
环绕在料筒外部的加热器(如陶瓷加热片、电热丝)。
提供测试所需的恒定高温(通常可达400°C或更高)。
③温度传感器
高精度热电偶(如K型或S型),插入料筒测温孔,实时监测料筒内部温度。
④温控器(控制器)
微处理器或PID温控仪表。
接收温度传感器信号,通过PID算法精确控制加热功率,使料筒温度稳定在设定值(如190°C、230°C等),控温精度通常为±0.2°C。
3、加载系统(负荷系统)
提供测试所需的恒定压力。
①活塞杆(Piston Rod/Plunger)
一根高精度、表面光洁的金属杆,插入料筒内部。
下端与熔融塑料接触,上端连接砝码。
其外径与料筒内径有标准间隙,允许熔体从周围挤出。
②砝码(Weights)
一组标准化的金属砝码(如2.16kg,5.00kg,10.00kg,21.60kg等)。
套在活塞杆上,通过重力对熔融塑料施加恒定负荷。
砝码质量精确,符合标准要求。
③托盘/砝码支架
用于放置和切换砝码,部分自动化机型配备自动换砝码装置。
4、口模(Die/Capillary)
功能:标准化的毛细管,熔融塑料在压力下从其中挤出。
特点:
材质为高硬度、耐磨损的合金钢。
尺寸高度标准化(如直径2.095mm±0.005mm,长度8.000mm±0.025mm)。
安装在料筒底部,通过压板或螺母固定。
作用:其尺寸决定了测试的剪切速率,是测试结果可比性的关键。
5、自动化与测量系统(现代机型)
①自动切样装置
由步进电机或伺服电机驱动的切刀。
按预设时间间隔(如30秒)自动切割挤出的样条,取代人工操作,提高精度和效率。
②位移传感器(用于MVR测试)
光电编码器或线性传感器,安装在活塞杆上方。
精确测量活塞杆在单位时间内的位移量,用于计算熔体体积流出速率(MVR)。
③称重装置(外部或集成)
虽然通常使用外部电子天平称量切下的样条质量,但一些高d机型可能集成称重模块。
6、操作与显示系统
①操作面板/触摸屏
用于设置测试参数(温度、切样时间、砝码质量等)。
实时显示当前温度、运行状态、测试结果。
②微处理器/控制单元
仪器的“大脑”,控制加热、切样、计时、数据计算和存储。
7、安全与辅助部件
①防护罩
透明隔热罩(如有机玻璃),包围料筒和活塞区域。
作用:防止操作人员烫伤,防尘,减少热量散失,提高温控稳定性。
②水平调节脚
位于底座,用于调节仪器水平,确保活塞垂直运动。
③电源开关与保险丝
控制整机电源,提供过载保护。
④接地端子
确保仪器安全接地。
⑤工具附件
如口模清理棒、料筒清理刷、手套、口模扳手等,用于日常维护和清洁。