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；，本機實現(xiàn)液晶操作平臺與電腦操縱平臺雙重控制操作；該機從操作方法上分為手動、時控、自動三種切料方式,能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量法（MFR）和體積法（MVR）兩種試驗方法并能夠測得原料在試驗溫度下的熔融密度，系統(tǒng)同時具有溫度校準功能。該機是目前國內(nèi)同行業(yè)中高檔機型，操作簡單、運行穩(wěn)定、可長時間進行試驗，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熔融狀態(tài)。這種熔融狀態(tài)的被測物，在規(guī)定的負荷下通過一定直徑的小孔進行擠出試驗。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—切樣時間間隔，s；

        600—參比時間（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—切樣時間間隔，s；

          42.7—參比時間（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

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：標準試驗力（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。

2.3.1采用PID調(diào)節(jié)，短時間內(nèi)達到控溫點。

2.3.2數(shù)字顯示溫度，分辨率0.1℃，數(shù)字顯示時間，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

本機應(yīng)安置在無塵、無振動、無強磁場、無強電流擾動的實驗室內(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，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

每次試驗后，必須用紗布擦凈口模表面、活塞和料筒，試驗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。

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：進入控溫表系統(tǒng)參數(shù)的作用。

加數(shù)鍵：設(shè)定溫度時加數(shù)的作用

減數(shù)鍵：設(shè)定溫度時減數(shù)的作用

溫控表上有實測顯示區(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)整來實現(xiàn)您需要的溫度。實測區(qū)為即時溫度的顯示，即為當時料筒內(nèi)的溫度。

5.2手動切料

儀器的操作面板上有個手動開關(guān)，此開關(guān)用于切除正式試驗前的余料，可隨時啟動，也可用秒表計時進行手動試驗。

稱重計算結(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——切樣時間間隔（S）

測試結(jié)果取兩位有效數(shù)字。

每個試樣應(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：每次試驗后要把傳感器提起，如果試驗不能進行電機不動作時要檢查傳感器是否提起！

點擊“  ”進入到如右畫面。

按F1選擇時控法，按F2選擇體積法，按F3選擇質(zhì)量法。

5.2.1時控法：按“F1時控”后出現(xiàn)如右畫面： 

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

在試驗操作中當試驗的位移達到系統(tǒng)默認值時系統(tǒng)自動開始計時切料，但這段不作為試驗取樣。當位移值達到系統(tǒng)設(shè)定值時系統(tǒng)自動停止切料，次切料也不能作為試驗試樣。

5.2.2 體積法：在主畫面中按“F2體積”后按F1可進行體積法的試驗操作。

從左畫面進入右畫面

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

本系統(tǒng)為自動試驗，系統(tǒng)溫度達到設(shè)定溫度后加入原料，待恒溫3-4分鐘后把根據(jù)標準試驗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，試驗即自動開始。當位移達到系統(tǒng)默認開始值時系統(tǒng)刮料電機將切割一次，當位移達到系統(tǒng)默認結(jié)束值時刮料電機將切割一次，切割下來的段為試驗的試驗段。本系統(tǒng)自動試驗，MVR自動顯示數(shù)值，該數(shù)值為試驗的結(jié)果值。

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

從左畫面進入右畫面

進入質(zhì)量法試驗窗口后按F1即可進行試驗，系統(tǒng)默認位移為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控方法測得。具體如下：

熔融密度的計算：先用時控或手動方式切料，將開始切料后至切料完畢時擠出的所有料重計為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，系統(tǒng)溫度達到設(shè)定溫度后加入原料，待恒溫3-4分鐘后把根據(jù)標準試驗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，試驗即自動開始。當位移達到系統(tǒng)默認開始值時系統(tǒng)刮料電機將切割一次，當位移達到系統(tǒng)默認結(jié)束值時刮料電機將切割一次，切割下來的段為試驗的試驗段。本系統(tǒng)自動試驗，MFR自動顯示數(shù)值，該數(shù)值為試驗的結(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：

點擊“調(diào)入”完成后，會出現(xiàn)如下畫面：

再點擊“另外”會出現(xiàn)如下畫面：

找到并選擇 D盤中 文件夾，點擊找到點擊打開會出現(xiàn)如下畫面：

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

運行程序進入實驗界面

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。）插入電腦的USB端口，以后的每次實驗只需要點擊綠色圖標運行皆可進入實驗。

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的232通訊線（注意：臺式機一般232通訊線可直接連接系統(tǒng)默認為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)才能正常通訊運行。），然后分別連接儀器主機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，雙擊進入選擇試驗方法，單擊確定按鈕即可進入所選擇的試驗方法中。

5.4.2時控法試驗

選擇時控法后進入如右

畫面進入時間控制方法。

系統(tǒng)達到設(shè)定溫度后就可以開始進行試驗了。設(shè)定定時時間（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)默認為30mm。

在試驗操作前請把主機上端的位移測量桿拉出到最上端，按“復(fù)位”開始進行試驗。把原料通過漏斗加入料筒并及時用活塞桿壓實，待活塞的位移連接桿高出主機上的位移測量桿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。

當位移達到系統(tǒng)默認值時系統(tǒng)自動開始切料并按設(shè)定時間自動切料。切下來的段料和段料不應(yīng)計算在稱重料當中，

把切下來沒有氣泡的料取3-5段稱出總重，計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

在試驗操作前請把主機上端的位移測量桿拉出到最上端，按“復(fù)位”開始進行試驗。系統(tǒng)默認值為30mm無需更改，位移達到默認值時自動切一次料，當試驗完成后再切一次料試驗自動結(jié)束，并在電腦操作界面中顯示試驗結(jié)果。

5.4.4質(zhì)量法（MFR）試驗

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得出試驗密度。界面如下圖。

5.4.5試驗報告打印、存儲

該機具有試驗報告打印及存儲功能，可在試驗完成后進行試驗報告的打印、存儲。試驗完成后點擊進入試驗報告頁面，輸入名稱點擊存儲，試驗數(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

6.1本機采用220V電源，必須可靠接地。

6.2手動取樣方式時，位移傳感器不起作用。

6.3、在儀器調(diào)刀時必須提前斷電。

6.4確認試驗結(jié)果后，儀器依然恒溫，試驗員可連續(xù)試驗。

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)下進行，比較容易清潔。但此時一定要注意不要燙傷。

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

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)計熔體速率按表（a）稱取試樣。

表a  試樣加入量與切樣時間間隔