流變儀的工作原理

流變儀包括旋轉流變儀、毛細管流變儀、轉矩流變儀、界面流變儀，下面對各種流變儀的工作原理分別闡述：

1.旋轉流變儀

有兩種，控制應力型和控制應變型

A、控制應力型

使用最多，如Physica MCR系列、TA的AR系列、Haake、Malven，都是這一類型的流變儀；其中Physica的馬達屬于同步直流馬達，這種馬達相對響應速度快，控制應變能力強；其他廠家使用的屬于托杯馬達，托杯馬達屬于異步交流馬達，這種馬達響應速度相對較慢。

這一類型的流變儀，采用馬達帶動夾具給樣品施加應力，同時用光學解碼器測量產生的應變或轉速。

B、控制應變型

目前只有ARES屬于單純的控制應變型流變儀，這種流變儀直流馬達安裝在底部，通過夾具給樣品施加應變，樣品上部通過夾具連接倒扭矩傳感器上，測量產生的應力；這種流變儀只能做單純的控制應變實驗，原因是扭矩傳感器在測量扭矩時產生形變，需要一個再平衡的時間，因此反應時間就比較慢，這樣就無法通過回饋循環來控制應力。

2.毛細管流變儀

毛細管流變儀主要用于高聚物材料熔體流變性能的測試；工作原理是，物料在電加熱的料桶里北加熱熔融，料桶的下部安裝有一定規格的毛細管口模（有不同直徑0.25～2mm和不同長度的0.25～40mm），溫度穩定后，料桶上部的料桿在驅動馬達的帶動下以一定的速度或以一定規律變化的速度把物料從毛細管口模種擠出來。在擠出的過程中，可以測量出毛細管口模入口出的壓力，在結合已知的速度參數、口模和料桶參數、以及流變學模型，從而計算出在不同剪切速率下熔體的剪切粘度。

3.轉矩流變儀

實際上是在實驗型擠出機的基礎上，配合毛細管、密煉室、單雙螺桿、吹膜等不同模塊，模擬高聚物材料在加工過程中的一些參數，這種設備相當于聚合物加工的小型實驗設備，與材料的實際加工過程更為接近，主要用于與實際生產接近的研究領域。

4.界面流變儀

目前這種流變儀有振蕩液滴、振蕩剪切等幾種原理；是流變測試中最難以準確實現的一個領域；還沒有一種特別好而又通用的方法。