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塑料扭转测定仪是用于评估塑料材料在扭转载荷下力学性能的专业设备,通过测量扭矩与扭转角的关系,量化材料的剪切模量、屈服扭矩、扭转刚度等关键指标,广泛应用于塑料原料检测、产品开发及质量控制。
一、设备组成与关键系统
塑料扭转测定仪通常由以下核心模块构成:
1.机械系统(试样夹持与加载)
夹具:固定试样两端,需保证夹持力均匀,避免试样滑动或应力集中(如圆柱形试样用V型夹块,平板试样用平面夹具)。
驱动单元:通过电机或液压系统施加扭矩,支持恒扭矩、恒应变率或循环加载模式(如扭转疲劳测试)。
2.测量系统(高精度传感器)
扭矩传感器:测量施加的扭矩(量程覆盖微牛·米到牛·米级,精度通常≤±0.5%FS),是核心传感器。
角度传感器:测量试样扭转角(分辨率≤0.1°,量程0~360°或更大),部分设备支持多圈测量(如动态扭转测试)。
温度传感器(可选):监测试样或环境温度(部分测试需在高温/低温下进行,如评估热塑性塑料的热稳定性)。
3.控制系统(加载与数据采集)
加载控制:通过PID算法实现扭矩或应变率的精准控制(如恒速率扭转,速率范围0.01~100°/min)。
数据采集:实时记录扭矩、角度、时间等参数,支持同步采集(频率≥100Hz,捕捉关键转折点)。
二、关键性能参数
选择塑料扭转测定仪时需重点关注以下参数:
参数类型说明
扭矩量程覆盖测试需求(如微小扭矩测试选0~10N·m,大扭矩测试选0~500N·m),量程需与试样预期扭矩匹配。
扭矩精度通常≤±0.5%FS(满量程),高精度设备可达±0.1%FS,直接影响剪切模量等指标的准确性。
角度分辨率≤0.1°,确保小变形阶段的测量精度(如弹性阶段的扭转角测量)。
加载速率支持恒应变率(如0.01~100°/min)或恒扭矩加载,速率稳定性影响测试结果的可重复性。
试样适配性支持标准试样(如ISO 458规定的圆柱形试样,直径6~10mm,标距50mm)及非标试样(如平板、异形件)。
塑料扭转测定仪通过量化塑料的剪切性能,是塑料材料研发、产品设计与质量控制的关键工具。其精度依赖于高精度扭矩/角度传感器、稳定的加载控制及符合标准的测试流程,广泛应用于汽车、电子、包装等行业,为塑料零部件的抗扭性能评估提供数据支撑。