轉矩流變儀是材料科學與工程領域中用于測試聚合物、橡膠、食品、藥品等材料流變性能的關鍵設備。其通過測量材料在混合或剪切過程中的扭矩、溫度、轉速等參數,反映材料的加工性能、熔體流動特性及穩定性。然而,由于長期使用、機械磨損或環境因素影響,儀器的測量精度可能下降,因此定期校準與性能驗證至關重要。
1.校準方法
校準是確保儀器測量精度的基礎,主要包括扭矩、溫度、轉速三個核心參數的校準。
1.1扭矩校準
扭矩是
轉矩流變儀的關鍵測量參數,直接影響材料流變特性的分析。校準方法包括:
-標準砝碼法:在轉子上施加已知質量的砝碼,測量扭矩傳感器的響應值,并與理論計算值對比,調整校準系數。
-動態扭矩傳感器比對:使用經過計量認證的標準扭矩傳感器進行對比測試,確保測量誤差在允許范圍內(通常要求誤差≤±1%)。

1.2溫度校準
溫度控制精度影響材料的熔融行為和流變性能。校準方法包括:
-標準熱電偶比對法:在混合腔或轉子附近插入標準熱電偶,與設備顯示溫度對比,調整PID控制參數。
-紅外測溫校準:對于高溫測試(如聚合物熔體),可采用非接觸式紅外測溫儀驗證溫度均勻性。
1.3轉速校準
轉速影響剪切速率,進而影響流變數據。校準方法包括:
-光電編碼器檢測:使用外部轉速計測量轉子實際轉速,與設定值對比,調整電機控制參數。
-穩態轉速測試:在不同轉速下運行設備,觀察扭矩波動情況,確保轉速穩定性(通常要求誤差≤±0.5%)。
2.性能驗證方法
校準完成后,需進行性能驗證,以確保設備在實際測試中的可靠性。常見的驗證方法包括:
2.1標準物質測試
使用已知流變特性的標準物質(如聚苯乙烯、硅油等)進行測試,對比實測數據與標準值,驗證設備的重復性和準確性。
2.2重復性測試
在同一樣品、相同測試條件下進行多次測量,計算扭矩、溫度等參數的相對標準偏差(RSD),通常要求RSD≤2%。
2.3比對實驗
將同一批樣品在不同轉矩流變儀或采用其他流變測試方法(如毛細管流變儀)進行對比,評估數據一致性。
3.校準與驗證周期
-日常校準:每次開機前進行零點校準,確保傳感器無漂移。
-定期校準:建議每6個月進行一次全面校準,或依據使用頻率調整。
-性能驗證:每批次重要實驗前進行標準物質測試,確保設備狀態正常。