熔體流動速率儀

XNR-400C熔體流動速率儀是根據(jù)GB/T 3682的試驗(yàn)方法，用于測定熱塑性高聚物在高溫下的流動性，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、ABS樹脂、聚碳酸酯、尼龍氟塑料等高聚物。XNR-400C型采用工業(yè)PLC可編程控制器，溫度控制增加了溫度控制單元；，本機(jī)實(shí)現(xiàn)液晶操作平臺與電腦操縱平臺雙重控制操作；該機(jī)從操作方法上分為手動、時(shí)控、自動三種切料方式,能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量法（MFR）和體積法（MVR）兩種試驗(yàn)方法并能夠測得原料在試驗(yàn)溫度下的熔融密度，系統(tǒng)同時(shí)具有溫度校準(zhǔn)功能。該機(jī)是目前國內(nèi)同行業(yè)中高檔機(jī)型，操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、可長時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，深受用戶好評。

1、工作原理

XNR—400C熔體流動速率儀是在規(guī)定溫度條件下，用高溫加熱爐使被測物達(dá)熔融狀態(tài)。這種熔融狀態(tài)的被測物，在規(guī)定的負(fù)荷下通過一定直徑的小孔進(jìn)行擠出試驗(yàn)。在塑料生產(chǎn)中，常用熔融指數(shù)來表示高分子材料在熔融狀態(tài)下的流動性、粘度等物理性能，所謂熔體流動速率就是指擠出的各段試樣的平均質(zhì)量或體積折算為10分鐘的質(zhì)量或體積。熔體流動速率有如下兩種表示方法：

1、質(zhì)量法：用MFR表示；

MFR=600×m÷t                       

式中：MFR—熔體質(zhì)量流動速率，g/10min；

         m—切取多段試樣的平均值，g；

         t—切樣時(shí)間間隔，s；

        600—參比時(shí)間（10min），s。

2、體積法：用MVR表示；

       MVR=42.7×l÷t                     

式中：MVR—熔體體積流動速率，cm³/10min；

          l—活塞移動預(yù)定測量距離，mm；

          t—切樣時(shí)間間隔，s；

          42.7—參比時(shí)間（10min）與活塞面積的積。

例：一組塑料試樣，每30秒鐘切取一段，各段重量的結(jié)果是：

0.0838克  0.0862克  0.0815克  0.0895克  0.0825克

取平均值m=（0.0838+0.0862+ 0.0815+0.0895+0.0825）÷5

          =0.0847（克）

代入公式：  MFR=600×m÷30=1.694（g/10min）

即熔融指數(shù)為 1.694g/10min。

2、技術(shù)指標(biāo)

2.1擠壓出料部分

2.1.1出料口內(nèi)徑：φ2.095±0.005mm

2.1.2出口長度：8.000±0.025mm

2.1.3裝料筒內(nèi)徑：φ9.550±0.025mm

2.1.4裝料筒長度：160mm

2.1.5活塞桿頭直徑：φ9.475±0.015mm

2.1.6活塞桿頭長度：6.350±0.100mm

2.2砝碼部分：標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)力（七級），采用遞增加載

2.2.1一級

0.325kg=活塞桿0.325kg=3.187N

2.2.2二級

1.200kg=活塞桿+0.875砝碼kg=11.77N

2.2.3三級

2.160kg=活塞桿+0.875砝碼+0.960砝碼kg=21.18N

2.2.4四級

3.800kg=活塞桿+0.875砝碼+0.960砝碼+1.640砝碼kg=37.26N

2.2.5五級

5.000kg=活塞桿+0.875砝碼+0.960砝碼+1.640砝碼+1.200砝碼kg=49.03N

2.2.6六級

10.000kg=活塞桿+0.875砝碼+0.960砝碼+1.640砝碼+1.200砝碼kg +5.000砝碼kg=98.07N

2.2.7七級

21.600kg=活塞桿+0.875砝碼+0.960砝碼+1.640砝碼+1.200砝碼 +2.500砝碼 +4.100砝碼+5.000砝碼+5.000砝碼=211.82N

2.3溫度范圍

   室溫～450.0℃范圍內(nèi)任意設(shè)定控溫點(diǎn)。

2.3.1采用PID調(diào)節(jié)，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到控溫點(diǎn)。

2.3.2數(shù)字顯示溫度，分辨率0.1℃，數(shù)字顯示時(shí)間，最小單位0.1秒。

2.4加熱功率：450W

2.5電源：220V±10%、50Hz。

2.6儀器外型尺寸：400mm×500mm×600mm。

2.7儀器重量：約40kg（不包括砝碼）。

3.儀器結(jié)構(gòu)（見圖一）

4.儀器的安裝和使用

4.1儀器的安裝

本機(jī)應(yīng)安置在無塵、無振動、無強(qiáng)磁場、無強(qiáng)電流擾動的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，將儀器置于工作臺上。

4.2儀器的使用

4.2.1口模的裝卸

將口模從料筒上端送入料筒中，并用活塞使其落到底。取出時(shí)，用口模頂出桿從下向上捅出。

4.2.2裝料與加載

儀器恒溫后，用加料漏斗加入試驗(yàn)料約6-8克于料筒，并用活塞壓緊，應(yīng)在迅速加完，活塞留在料筒里，根據(jù)選定的試驗(yàn)條件挑選砝碼，3分半至4分鐘后將砝碼置于活塞桿的托盤上

4.2.3清理

每次試驗(yàn)后，必須用紗布擦凈口模表面、活塞和料筒，試驗(yàn)完成后用口模頂出桿從下向上捅出，用棉布包裹并用口模清洗桿把口模清洗干凈。

5、操作說明

5.1溫度控制系統(tǒng)：該儀器溫度采用溫控單元控制，具有恒溫速度快、控溫范圍廣等特點(diǎn)。

溫控表：由LED顯示屏.功能鍵.加數(shù).減數(shù).移位鍵組成：

功能鍵：進(jìn)入控溫表系統(tǒng)參數(shù)的作用。

加數(shù)鍵：設(shè)定溫度時(shí)加數(shù)的作用

減數(shù)鍵：設(shè)定溫度時(shí)減數(shù)的作用

溫控表上有實(shí)測顯示區(qū)和設(shè)定溫度區(qū)，設(shè)定溫度區(qū)可通過“加數(shù)"、“減數(shù)"的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)您需要的溫度。實(shí)測區(qū)為即時(shí)溫度的顯示，即為當(dāng)時(shí)料筒內(nèi)的溫度。

5.2手動切料

儀器的操作面板上有個(gè)手動開關(guān)，此開關(guān)用于切除正式試驗(yàn)前的余料，可隨時(shí)啟動，也可用秒表計(jì)時(shí)進(jìn)行手動試驗(yàn)。

稱重計(jì)算結(jié)果

樣條切取后冷卻，置于天平上（要求用分析天平精度0.01g）分別稱重。

按如下公式計(jì)算結(jié)果：

MFR=600×W/t （ g/10min）

式中：MFR——熔體流動速率（g/10min）

          W——切取樣條重量平均值（g）

t——切樣時(shí)間間隔（S）

測試結(jié)果取兩位有效數(shù)字。

每個(gè)試樣應(yīng)平行測定兩次，分別求出MFR值，如果兩次測試結(jié)果對比其MFR值超出10%應(yīng)找出原因。

5.3液晶操作說明

注意：每次試驗(yàn)后要把傳感器提起，如果試驗(yàn)不能進(jìn)行電機(jī)不動作時(shí)要檢查傳感器是否提起！

點(diǎn)擊“  "進(jìn)入到如右畫面。

按F1選擇時(shí)控法，按F2選擇體積法，按F3選擇質(zhì)量法。

5.2.1時(shí)控法：按“F1時(shí)控"后出現(xiàn)如右畫面： 

按F3進(jìn)行設(shè)定切料間隔，可設(shè)定30s、60 s等，具體時(shí)間間隔根據(jù)熔融指數(shù)的大小而定，熔融指數(shù)大設(shè)定的時(shí)間間隔就縮短，反之則延長，一般設(shè)定時(shí)間的長短以原料融化后擠出口模20—30mm的時(shí)間為宜。按 “F1復(fù)位"后可進(jìn)行試驗(yàn)操作，試驗(yàn)完成后取試樣的3段或5段稱取重量計(jì)算出平均值再按F4出入該值，即可顯示MFR值。該值為試驗(yàn)結(jié)果。

在試驗(yàn)操作中當(dāng)試驗(yàn)的位移達(dá)到系統(tǒng)默認(rèn)值時(shí)系統(tǒng)自動開始計(jì)時(shí)切料，但這段不作為試驗(yàn)取樣。當(dāng)位移值達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)自動停止切料，次切料也不能作為試驗(yàn)試樣。

5.2.2 體積法：在主畫面中按“F2體積"后按F1可進(jìn)行體積法的試驗(yàn)操作。

從左畫面進(jìn)入右畫面

進(jìn)入體積法試驗(yàn)窗口后按F1即可進(jìn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)默認(rèn)位移為30mm，也可自行更改范圍為：25—30之間。位移的設(shè)定與試驗(yàn)結(jié)果沒有關(guān)系用戶可不設(shè)定。

本系統(tǒng)為自動試驗(yàn)，系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后加入原料，待恒溫3-4分鐘后把根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求的砝碼放在活塞上，將活塞中的位移連桿壓在位移傳感器上，試驗(yàn)即自動開始。當(dāng)位移達(dá)到系統(tǒng)默認(rèn)開始值時(shí)系統(tǒng)刮料電機(jī)將切割一次，當(dāng)位移達(dá)到系統(tǒng)默認(rèn)結(jié)束值時(shí)刮料電機(jī)將切割一次，切割下來的段為試驗(yàn)的試驗(yàn)段。本系統(tǒng)自動試驗(yàn)，MVR自動顯示數(shù)值，該數(shù)值為試驗(yàn)的結(jié)果值。

5.2.3 質(zhì)量法：在主畫面中按“F3質(zhì)量"后按F1可進(jìn)行質(zhì)量法的試驗(yàn)操作。

從左畫面進(jìn)入右畫面

進(jìn)入質(zhì)量法試驗(yàn)窗口后按F1即可進(jìn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)默認(rèn)位移為30mm，也可自行更改范圍為：25—30之間。位移的設(shè)定與試驗(yàn)結(jié)果沒有關(guān)系用戶可不設(shè)定，但需要輸入原料密度，如果不知道原料密度可通過時(shí)控方法測得。具體如下：

熔融密度的計(jì)算：先用時(shí)控或手動方式切料，將開始切料后至切料完畢時(shí)擠出的所有料重計(jì)為m，則密度

       d = m÷2.1489（g/cm³）   （注：此密度為熔融密度）

本系統(tǒng)為自動試驗(yàn)，系統(tǒng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后加入原料，待恒溫3-4分鐘后把根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要求的砝碼放在活塞上，將活塞中的位移連桿壓在位移傳感器上，試驗(yàn)即自動開始。當(dāng)位移達(dá)到系統(tǒng)默認(rèn)開始值時(shí)系統(tǒng)刮料電機(jī)將切割一次，當(dāng)位移達(dá)到系統(tǒng)默認(rèn)結(jié)束值時(shí)刮料電機(jī)將切割一次，切割下來的段為試驗(yàn)的試驗(yàn)段。本系統(tǒng)自動試驗(yàn)，MFR自動顯示數(shù)值，該數(shù)值為試驗(yàn)的結(jié)果值。

5.3軟件的安裝先將電腦連接好，接通電源使電腦正常工作，把隨機(jī)攜帶的光盤打開，把文件拷貝到D盤目錄下并解壓為如下文件：

運(yùn)行setup文件后系統(tǒng)將自動安裝在C盤目錄下，打開桌面快捷方式會出現(xiàn)如下畫面：

點(diǎn)擊“調(diào)入"完成后，會出現(xiàn)如下畫面：

再點(diǎn)擊“另外"會出現(xiàn)如下畫面：

找到并選擇 D盤中 文件夾，點(diǎn)擊找到點(diǎn)擊打開會出現(xiàn)如下畫面：

找到項(xiàng)目圖標(biāo)后打開即可調(diào)入文件。調(diào)入完成后會出現(xiàn)如下畫面：

運(yùn)行程序進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面

安裝完成后把隨軟件帶的（此軟件為軟件的配套硬件不可丟失，系統(tǒng)軟件為軟件和兩部分組成，遺失不補(bǔ)。）插入電腦的USB端口，以后的每次實(shí)驗(yàn)只需要點(diǎn)擊綠色圖標(biāo)運(yùn)行皆可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。

以上軟件操作結(jié)束后把電腦重新啟動。

軟件安裝后首先連接好電腦和主機(jī)的232通訊線（注意：臺式機(jī)一般232通訊線可直接連接系統(tǒng)默認(rèn)為COM1不需要更改，但筆記本電腦一般自身不帶232通訊接口，需要使用USB轉(zhuǎn)232轉(zhuǎn)換接口連接并把軟件中的“設(shè)備通訊"中的“設(shè)備數(shù)據(jù)表" 的“本地參數(shù)"中的COM口都改為目前的COM口系統(tǒng)才能正常通訊運(yùn)行。），然后分別連接儀器主機(jī)電源和加熱電源并打開儀器的電源開關(guān)。

5.4 軟件的操作

5. 4.1首入電腦操作界面，打開熔體流動速率測定儀控制軟件出現(xiàn)如右邊畫面，雙擊進(jìn)入選擇試驗(yàn)方法，單擊確定按鈕即可進(jìn)入所選擇的試驗(yàn)方法中。

5.4.2時(shí)控法試驗(yàn)

選擇時(shí)控法后進(jìn)入如右

畫面進(jìn)入時(shí)間控制方法。

系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定溫度后就可以開始進(jìn)行試驗(yàn)了。設(shè)定定時(shí)時(shí)間（即切料間隔）可根據(jù)被測試的材料熔體流動速率的大小而設(shè)定，位移設(shè)定一般可無需操作，系統(tǒng)默認(rèn)為30mm。

在試驗(yàn)操作前請把主機(jī)上端的位移測量桿拉出到最上端，按“復(fù)位"開始進(jìn)行試驗(yàn)。把原料通過漏斗加入料筒并及時(shí)用活塞桿壓實(shí)，待活塞的位移連接桿高出主機(jī)上的位移測量桿20mm左右即可停止加料，待4min后把砝碼壓在活塞頭上并使活塞的位移連接桿壓在位移測量桿上。

當(dāng)位移達(dá)到系統(tǒng)默認(rèn)值時(shí)系統(tǒng)自動開始切料并按設(shè)定時(shí)間自動切料。切下來的段料和段料不應(yīng)計(jì)算在稱重料當(dāng)中，

把切下來沒有氣泡的料取3-5段稱出總重，計(jì)算出平均值并填入電腦操作界面中的“料重"里，系統(tǒng)自動計(jì)算出被測試的材料熔體流動速率MFR（質(zhì)量法）。

5.4.3體積法（MVR）試驗(yàn)

在試驗(yàn)操作前請把主機(jī)上端的位移測量桿拉出到最上端，按“復(fù)位"開始進(jìn)行試驗(yàn)。系統(tǒng)默認(rèn)值為30mm無需更改，位移達(dá)到默認(rèn)值時(shí)自動切一次料，當(dāng)試驗(yàn)完成后再切一次料試驗(yàn)自動結(jié)束，并在電腦操作界面中顯示試驗(yàn)結(jié)果。

5.4.4質(zhì)量法（MFR）試驗(yàn)

該操作步驟與體積法操作基本一致，但需要輸入被測試材料的密度值。可按6.3.2得出試驗(yàn)密度。界面如下圖。

5.4.5試驗(yàn)報(bào)告打印、存儲

該機(jī)具有試驗(yàn)報(bào)告打印及存儲功能，可在試驗(yàn)完成后進(jìn)行試驗(yàn)報(bào)告的打印、存儲。試驗(yàn)完成后點(diǎn)擊進(jìn)入試驗(yàn)報(bào)告頁面，輸入名稱點(diǎn)擊存儲，試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲在

D盤中目錄下目錄下，可把此文件夾發(fā)送到桌面快捷方式以便查詢。

6、注意事項(xiàng)

6.1本機(jī)采用220V電源，必須可靠接地。

6.2手動取樣方式時(shí)，位移傳感器不起作用。

6.3、在儀器調(diào)刀時(shí)必須提前斷電。

6.4確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果后，儀器依然恒溫，試驗(yàn)員可連續(xù)試驗(yàn)。

6.5儀器用完后應(yīng)斷開總電源。

6.6使用者不能隨意拆卸儀器。

6.7儀器應(yīng)置于無強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中使用。

6.8料筒、活塞、口模應(yīng)保持清潔，不能磕碰、劃傷，料筒不能用非的工具清潔。

6.9取口模時(shí)應(yīng)用口模頂出桿從下向上捅出口模。

6.10清潔工作應(yīng)在高溫狀態(tài)下進(jìn)行，比較容易清潔。但此時(shí)一定要注意不要燙傷。

6.11料筒、活塞桿或口模磨損過大，試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確時(shí)，可向我司及時(shí)訂購這些部件。

7、附  錄

1.試樣（粒狀、條狀、片狀、模壓料塊等）在測試前根據(jù)塑料種類要求去濕烘干處理。根據(jù)試樣的預(yù)計(jì)熔體速率按表（a）稱取試樣。

表a  試樣加入量與切樣時(shí)間間隔