ちょっと、そこ！ラボのレオメーターのサプライヤーとして、私はさまざまな要因がテストの精度にどのように影響するかについて考えるのに多くの時間を費やしました。それにふさわしい注目を集めるとは限らない要因の1つは、これらのテストで使用される測定ジオメトリです。このブログでは、ラボレオメーターのテスト精度に対するジオメトリの測定の影響を分析します。
まず、ラボのレオメーターとは何かについてすぐに話しましょう。 aラボレオメーターゴムおよびポリマー産業の重要な機器です。異なる条件下での材料の流れと変形の特性を測定します。これらのプロパティは、材料が実際のアプリケーションでどのように機能するかを理解するために非常に重要です。
現在、測定ジオメトリとは、テスト対象のサンプルと接触するレオメーターの部分の形状とサイズを指します。一般的な形状には、平行プレート、コーン - プレート、および同心円状のシリンダーが含まれます。各ジオメトリには独自の特性があり、これらはテストの精度に大きな影響を与える可能性があります。
平行プレートから始めましょう。このジオメトリは、2つの平らな円形プレートで構成され、サンプルがそれらの間に配置されます。並列プレートの利点の1つは、それらが比較的簡単に掃除して保守できることです。また、幅広いサンプルの厚さを処理できます。ただし、正確性に関しては、いくつかの問題があります。プレートの端で、サンプルは非均一な応力分布を経験することがあります。この非均一性は、特に複雑な流れの動作を持つサンプルの場合、不正確な測定につながる可能性があります。たとえば、サンプルの粘度が高い場合、エッジの応力により、材料が膨らみ、流れパターンが台無しになり、誤った結果が得られます。
一方、コーン - および - プレートジオメトリは、サンプル全体でより均一なせん断速度を提供するように設計されています。このセットアップでは、コーンが平らなプレートの上に配置され、サンプルはそれらの間の小さなギャップを埋めます。コーンの角度は通常非常に小さく、せん断速度を一定に保つのに役立ちます。これは、材料の粘度やその他のレオロジー特性を正確に測定するのに最適です。しかし、コーンと - プレートの幾何学にも制限があります。それらはサンプルの負荷に対してより敏感です。サンプルが正しくロードされていない場合、気泡または不均一な分布を作成し、テスト結果に影響します。また、これらは大きな粒子や繊維を備えたサンプルには理想的ではありません。これらはコーンとプレートの間に詰まってエラーを引き起こす可能性があるためです。
同心シリンダーは、別の一般的な測定ジオメトリです。この場合、サンプルは2つの同軸シリンダーの間に配置されます。 1つのシリンダーが回転し、もう1つのシリンダーが固定され、シリンダーの回転に必要なトルクが測定されます。同心円状のシリンダーは、サンプルが相互作用するための大きな表面積を提供できるため、低粘度流体の粘度を測定するのに適しています。ただし、正確さにも問題があります。エンド効果は、サンプルの流れが制限されているシリンダーの上部と下部で発生する可能性があります。これらの最終効果は、特にチキソトロピックまたは粘弾性特性を持つサンプルの場合、不正確な測定値を引き起こす可能性があります。
測定ジオメトリの選択は、実行されるテストのタイプにも依存します。たとえば、材料のストレージモジュリと損失モジュリを測定するための動的テストを行っている場合、コーンおよび - プレートのジオメトリは、振動条件下でより正確なデータを提供できるため、より良い選択かもしれません。一方、安定した状態の粘度を測定している場合、高精度の問題があるにもかかわらず、平行プレートがより適切になる可能性があります。
温度制御は、ジオメトリの測定と相互作用してテストの精度に影響を与えるもう1つの要因です。異なるジオメトリは、熱を異なる方法で伝導することができます。たとえば、平行プレートは、サンプルと接触している表面積が大きいため、コーンおよびプレートのジオメトリと比較して、熱伝達率が遅くなる場合があります。温度がサンプル全体に均等に分布していない場合、材料の特性を変更し、不正確な測定につながる可能性があります。これは、一部のポリマーのように、温度変化に敏感な材料にとって特に重要です。
サンプルの準備も役割を果たします。どの測定ジオメトリを選択しても、サンプルが適切に準備されていない場合、テスト結果を捨てることができます。たとえば、サンプルに気泡がある場合、または均一でない場合、測定ジオメトリに関係なく、流れと変形の挙動に影響します。したがって、正確なテストを確保するために、厳格なサンプル準備手順に従うことが不可欠です。
測定ジオメトリの物理的側面に加えて、ラボレオメーターのソフトウェアとキャリブレーションも重要です。ソフトウェアは、測定システムから収集されたデータを正確に解釈できる必要があります。キャリブレーションにより、レオメーターが正しく測定されていることが保証されます。キャリブレーションがオフの場合、測定ジオメトリがどれほど完全であるかは関係ありません。結果はまだ不正確です。
現在、ラボのレオメーターのサプライヤーとして、特定のアプリケーションの適切な測定ジオメトリを取得することがどれほど重要かを知っています。顧客の多様なニーズを満たすために、さまざまな測定ジオメトリを備えたさまざまなラボレオメーターを提供しています。高粘度ポリマー、低粘度液、または複雑な流れの動作を備えた材料で作業しているかどうかにかかわらず、適切なセットアップを選択するのに役立ちます。
また、他の関連機器も提供していますラボゴムニーダーマシンそしてラボのゴム硫化プレス。これらのマシンは、サンプルを準備し、さらなるテストを実行するために、ラボレオメーターと組み合わせて使用できます。
ラボレオメーターの市場にいる場合、またはジオメトリとテストの精度の測定について質問がある場合は、お気軽にご連絡ください。私たちはあなたがあなたの研究室に最善の決定を下し、あなたが正確で信頼できるテスト結果を得ることを保証するのを手伝うためにここにいます。あなたが小さな研究室であろうと大規模な製造施設であろうと、私たちはあなたのニーズを満たすための専門知識と製品を持っています。
結論として、ジオメトリの測定は、ラボレオメーターテストの精度に大きな影響を与えます。各ジオメトリには独自の長所と短所があり、適切な形状を選択することは、サンプルの種類、実施されるテスト、および温度制御やサンプル調製などのその他の要因に依存します。これらの関係を理解することにより、テストの正確性を改善し、素材に関する情報に基づいた決定を改善することができます。したがって、テスト機能を強化したい場合は、測定ジオメトリを慎重に検討し、叫び声を上げてください。ラボのレオメーターを最大限に活用するのを支援する準備ができています。
参照
- Barnes、Ha、Hutton、JF、＆Walters、K。（1989）。レオロジーの紹介。エルゼビア。
- Macosko、CW（1994）。レオロジー：原則、測定、およびアプリケーション。 Wiley -VCH。
- フェリー、JD（1980）。ポリマーの粘弾性特性。ジョン・ワイリー＆サンズ。
