流变仪

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流变仪是一种实验室设备,用于测量稠密流体(液体、悬浮液或浆液)响应施加力的流动方式。它用于那些不能用单一粘度值定义的流体,因此需要设置和测量比粘度计更多的参数。它测量流体的流变性。 流变仪有两种截然不同的类型。控制施加的剪切应力或剪切应变的流变仪称为旋转或剪切流变仪,而施加拉伸应力或拉伸应变的流变仪称为拉伸流变仪。旋转或剪切型流变仪通常设计为原生应变控制仪器(控制和应用用户定义的剪切应变,然后可以...

简介

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流变仪是一种实验室设备,用于测量稠密流体液体、悬浮液或浆液)响应施加力的流动方式。 它用于那些不能用单一粘度值定义的流体,因此需要设置和测量比粘度计更多的参数。 它测量流体的流变性。

流变仪有两种截然不同的类型。 控制施加的剪切应力或剪切应变的流变仪称为旋转或剪切流变仪,而施加拉伸应力或拉伸应变的流变仪称为拉伸流变仪。旋转或剪切型流变仪通常设计为原生应变控制仪器( 控制和应用用户定义的剪切应变,然后可以测量产生的剪切应力)或本地应力控制仪器(控制和应用用户定义的剪切应力并测量产生的剪切应变)。

含义和起源

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流变仪一词来自希腊语,意思是测量主流的装置。 在 19 世纪,它通常用于测量电流的设备,直到这个词被检流计电流表所取代。 它还用于测量液体流量、医疗实践(血液流量)和土木工程(水流)。 后一种使用在某些地区一直持续到 20 世纪下半叶。 随着流变学一词的出现,该词开始应用于测量特性而非流量的仪器,其他含义已过时。 (主要来源:牛津英语词典)流变仪的原理和工作在多篇文章中都有描述。

剪切流变仪的类型

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剪切几何形状

可以根据几何形状定义四个基本剪切面,

  • 库埃特拖板流
  • 圆柱流
  • 管中的泊肃叶流和
  • 板-板流

种类型的剪切流变仪然后使用这些几何形状中的一种或组合。

线性剪切

线性剪切流变仪的一个例子是 Goodyear 线性皮肤流变仪,它用于测试美容配方,并用于医学研究目的以量化组织的弹性特性。该设备通过将线性探针连接到组织表面来工作 在测试中,施加受控的循环力,并使用称重传感器测量合成剪切力。 使用 LVDT 测量位移。 因此,基本的应力-应变参数被捕获和分析,以推导被测组织的动态弹簧刚度

管道或毛细管

在层流条件下,液体被迫通过横截面恒定且尺寸精确已知的管。 流量或压降是固定的,另一个是测量值。 知道尺寸后,流量可以转换为剪切速率值,压降可以转换为剪切应力值。 改变压力或流量可以确定流量曲线。 当相对少量的流体可用于流变表征时,可以使用带有嵌入式压力传感器的微流体流变仪来测量受控流速的压降。

流变仪

毛细管流变仪对于治疗性蛋白质溶液的表征特别有利,因为它决定了注射能力。 此外,流变与溶液稳定性以及热力学相互作用之间存在反比关系。

动态剪切流变仪

动态剪切流变仪,通常称为 DSR,用于研究和开发以及各种材料制造过程中的质量控制。 自 1993 年以来,动态剪切流变仪一直被使用,当时 Superpave 被用于表征和了解熔融和固态沥青粘合剂的高温流变特性,并且对于制定化学成分和预测这些材料的最终使用性能至关重要。

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词条目录
  1. 简介
  2. 含义和起源
  3. 剪切流变仪的类型
  4. 剪切几何形状
  5. 线性剪切
  6. 管道或毛细管
  7. 动态剪切流变仪

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