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1概述

BOS-300Z型熔體流動速率儀是按照《GB/T 3682-2000?熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率的測定》、《ISO 1133-2005 Plastics-Determination of the melt mass-flow rate(MFR) and the melt volume-flow rate(MVR)》等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造的用于測定熱塑性塑料熔體流動速率的儀器。具有測量熔體質(zhì)量流動速率功能；具有自動切料裝置；帶有微型打印機打印輸出熔體質(zhì)量流動速率測試結(jié)果；帶有FLASH存儲器，可存儲20份質(zhì)量法測試結(jié)果并可隨時查閱和打印。

該儀器結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定可靠。此儀器不僅適用于熔融溫度較高的聚碳酸脂、氟塑料、尼龍等工程塑料的測試，也適用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂等熔融溫度較低的塑料測試，因此被廣泛用于塑料生產(chǎn)、塑料制品、石油化工等行業(yè)以及有關(guān)的大專院校、科研單位、商檢部門。

2主要技術(shù)參數(shù)及工作條件

2.1? ?主要技術(shù)參數(shù)

2.1.1??????? ?擠壓出料部分

出料口直徑：??Φ2.095±0.005毫米

出料口長度： ?8.000±0.025毫米

裝料筒內(nèi)徑：??Φ9.550±0.025毫米

裝料筒長度： ?152±0.1毫米

活塞桿頭直徑：Φ9.475±0.015毫米

活塞桿頭長度：6.350±0.100毫米

2.1.2??????? ?試驗負(fù)荷

試驗負(fù)荷是由一套砝碼和一支活塞桿組件，以不同的方式組合而得到的。它們可以組成試驗所需要的標(biāo)稱負(fù)荷，共有8級：

1級：0.325kg=(活塞桿+砝碼托盤+隔熱套+1#砝碼體)=3.187N

2級：1.200kg(0.325kg+2#0.875kg砝碼)=11.77N

3級：2.160kg=(0.325kg+3#1.835kg砝碼)=21.18N

4級：3.800kg=(0.325kg+4#3.475kg砝碼)=37.26N

5級：5.000kg=(0.325kg+5#4.675kg砝碼)=49.03N

6級：10.000kg=(0.325kg+5#4.675k砝碼+6#5.000kg砝碼)=98.07N

7級：12.500kg=(0.325kg+5#4.675kg砝碼+6#5.000kg砝碼+7#2.500kg砝碼)=122.58N

8級：21.600 kg=(0.325kg+2#0.875kg砝碼+3#1.835kg砝碼+4#3.475kg砝碼+5#4.675kg砝碼+6#5.000kg砝碼+7#2.500kg砝碼+8#2.915kg砝碼)=211.82N

2.1.3??????? ?溫度控制

控制范圍：室溫～400℃

溫度波動：≤±0.1℃

8h?漂移：≤0.1℃

溫度梯度：≤0.5℃

分辨率：0.1℃

誤差修正：兩點線性修正

加料后溫度恢復(fù)時間：≤4min

2.1.4??????? ?外形尺寸

長290×厚410×高630（毫米）

2.2? ?工作條件

?? ?室溫10℃—35℃，周圍無振動，無腐蝕介質(zhì)。

?? ?在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確地安裝并調(diào)至水平。

?? ?工作時無強磁場干擾，空氣無強對流。

?? ?電源電壓：AC220V，頻率50Hz，電源電壓的波動范圍不超過額定電壓的±10%?。

3?原理與結(jié)構(gòu)

3.1? ?主要原理

熔體流動速率儀實際上是一種擠出塑料計，它是在規(guī)定溫度下，用高溫加熱爐對被測物進(jìn)行加熱，使被測物達(dá)到熔融狀態(tài)，在一定的負(fù)荷壓力下通過直徑固定的小孔（標(biāo)準(zhǔn)口模）進(jìn)行擠出試驗，熔體每10min流過標(biāo)準(zhǔn)口模的質(zhì)量或體積即為該被測物的熔體流動速率。

質(zhì)量法測量熔體流動速率，用MFR表示，其單位為：克/10min

計算公式為：

式中：θ—試驗溫度，℃

Mnom—標(biāo)稱負(fù)荷，kg

tref—參比時間（10min），秒（600s）

M—樣條的平均質(zhì)量，g

t—取樣時間間隔，s

例：一種被測物，每30秒切取一段，共取5段，各段質(zhì)量分別是：0.0816克、0.0862克、0.0815克、0.0895克、0.0825克。

其平均質(zhì)量為：

M=(0.0816+0.0862+0.0815+0.0895+0.0825)/5=0.0843(克)

代入公式：MFR=600×0.0843/30=1.686(克/10min)

3.2? ?儀器結(jié)構(gòu)

本儀器主要是由測試系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、自動切割裝置和負(fù)荷裝置幾部分組成。

3.2.1??????? ?測試系統(tǒng)

（1）料筒

采用氮化鋼材料，并經(jīng)氮化處理制作，HV≥700。

（2）活塞桿

采用氮化鋼材料，并經(jīng)氮化處理制作，HV≥600，料桿頭部比料筒內(nèi)徑均勻地小0.075±0.015mm，頂部裝有一隔熱套，使料桿與負(fù)荷隔熱，在料桿上有二道相距30mm的刻線作為參考標(biāo)記，它們的位置是：當(dāng)料桿頭下邊緣與口模頂部相距20mm時，上標(biāo)記線正好與料筒口持平。

（3）口模

Φ2.095±0.005mm，碳化鎢材料制造，HV≥700。

3.2.2??????? ?控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用鉑電阻（Pt100）作為溫度傳感器，與精密電阻構(gòu)成精密測溫電橋，以嵌入式智能系統(tǒng)調(diào)節(jié)加熱器加熱功率，能自動補償電源電壓波動及環(huán)境溫度對溫度控制的影響。

3.2.3??????? ?自動切割裝置

自動切割裝置由電動機、減速器、位置檢測開關(guān)及切刀刀片組成，受嵌入式系統(tǒng)智能控制，安裝在料筒底部，體積小巧，動作靈活。

3.2.4??????? ?負(fù)荷裝置

負(fù)荷裝置由8級砝碼負(fù)荷構(gòu)成。負(fù)荷是砝碼與活塞桿組件的質(zhì)量之和。砝碼的質(zhì)量和試驗負(fù)荷的配用見下表：

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4前期準(zhǔn)備與參數(shù)選擇

4.1? ?儀器放置

將儀器安置在穩(wěn)固的工作臺上，將水平儀插入料筒中，調(diào)節(jié)儀器底部螺栓(即底腳)至水平儀水平。

將附件箱中的清洗桿、壓料桿、口模通棒取出，放置于方便取用的地方備用。

將口模與活塞桿組件裝入料筒（出廠時，活塞桿組件已裝入料筒中，口模一般裝在附件箱中）。

將儀器的電源插頭插入電源插座，電源應(yīng)有可靠的接地及漏電保護(hù)設(shè)施，并有足夠的電流供應(yīng)。

4.2? ?試樣準(zhǔn)備

試樣形狀可以是粒狀、片狀、薄膜、碎片等,也可以是粉狀,在測試前根據(jù)塑料種類要求,進(jìn)行去濕烘干處理。當(dāng)測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴(yán)重的無規(guī)則的離散現(xiàn)象時,應(yīng)考慮是否是試樣性質(zhì)的不穩(wěn)定而需摻入穩(wěn)定劑(特別是粉料)。

根據(jù)試樣預(yù)計的熔體流動速率,?按下表標(biāo)明的試樣加入量稱取試樣(僅供參考),若是進(jìn)行國家標(biāo)樣的實驗，則按標(biāo)樣的說明稱取。

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注:?當(dāng)材料的密度＞1.0g/cm 時，可能需增加樣品的用量。

4.3? ?試驗條件選擇

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3682-2000對試驗條件以附錄A和附錄B的形式明示，以下為標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的常用材料的試驗條件，可供參考。

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4.4? ?切割時間選擇

當(dāng)采用切割稱重法進(jìn)行測試時不論是自動還是手工切割，都要預(yù)計所需切割樣條的間隔時間，時間太短樣條質(zhì)量太小，稱量誤差及切割誤差的影響將加大。間隔時間也不能太長，一則在料桿下移的有效段內(nèi)（即二刻線間）試樣的質(zhì)量是有限的，二則我們也希望同時能得到二個以上的樣條作平行比較。切割時間選擇請參見下表：

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5按鍵功能

本儀器的操作鍵盤由十二個按鍵組成。這些鍵的功能分別是：

5.1? ?【升溫】鍵

按下該鍵儀器開始加熱，一般在10~15分鐘后達(dá)到設(shè)定溫度，然后保持在設(shè)定溫度的±1℃以內(nèi)。達(dá)到設(shè)定溫度15分鐘后可以進(jìn)行試驗。

5.2? ?【試驗】鍵

以質(zhì)量法測量時，按下該鍵儀器會首先完成預(yù)切動作，以去掉前面擠出的試樣；同時進(jìn)行計時，達(dá)到計時時間后自動啟動刮刀切取試樣;達(dá)到設(shè)定次數(shù)后自動停止計時。

以自動法測量時，按下該鍵儀器會自動切割一次，去掉以前的廢棄試樣，然后根據(jù)用戶設(shè)置的基準(zhǔn)開始試驗過程，如果設(shè)定基準(zhǔn)為時間，則計時時間到再次切割試樣，并停止計時，顯示測試結(jié)果；如果設(shè)定基準(zhǔn)為位移，則位移量達(dá)到設(shè)定值時自動切割試樣，停止試驗并顯示測試結(jié)果。

5.3? ?【切割】鍵

按一次該鍵，切刀自動旋轉(zhuǎn)切取試樣一次。一般用于試驗開始之前切除廢棄的試樣。

5.4? ?【設(shè)定】鍵

用來設(shè)定試驗參數(shù),溫度、切取次數(shù)、切取時間。

5.5? ?【計算】鍵

在使用質(zhì)量法測量時，用于輸入各切段質(zhì)量，計算、保存試驗結(jié)果。在測量熔體密度時，用來輸入切割出的樣條質(zhì)量并計算保存熔體密度。

5.6? ?【查閱】鍵

按下該鍵將顯示以前保存的試驗記錄。當(dāng)前儀器處于質(zhì)量法測試界面，則顯示質(zhì)量法測試保存的記錄，處于自動法測試界面，則顯示自動法測試保存的記錄。

5.7? ?【刪除】鍵

在查閱試驗記錄時，按下該鍵刪除當(dāng)前位置的試驗記錄。

5.8? ?【打印】鍵

在查閱試驗記錄或試驗詳細(xì)信息時按下該鍵打印當(dāng)前顯示的試驗記錄。

5.9? ?【增加/上移】鍵

用于切換選項或改變數(shù)值大小，在改變數(shù)值大小時，單次按下該鍵改變低一位數(shù)字，按住該鍵不放改變倒數(shù)第二位數(shù)字。在儀器處于空閑（等待指令）狀態(tài)時，依次按下增加-減小-增加-減小鍵，進(jìn)入溫度修正狀態(tài)。

5.10? ?【減小/下移】鍵

用于切換選項或改變數(shù)值大小，在改變數(shù)值大小時，單次按下該鍵改變低一位數(shù)字，按住該鍵不放改變倒數(shù)第二位數(shù)字。

5.11? ?【停止/返回】鍵

在試驗狀態(tài)，按下該鍵停止試驗。在加熱還沒有試驗時，按該鍵停止加熱。在輸入?yún)?shù)時或查閱試驗記錄界面按該鍵返回到工作界面。

5.12? ?【確認(rèn)】鍵

在設(shè)定數(shù)據(jù)時，按下該鍵接收設(shè)定值。

6?儀器使用方法

6.1? ?試驗準(zhǔn)備

（1）裝入口模：推動口模擋板的手柄，將口模擋板推到底部，從加熱爐的上端口裝入口模，并用裝料桿將其壓到與口模擋板接觸為止。

（2）將活塞桿（組合件）從加熱爐的上端插入料筒中。

（3）如果使用自動法測試或測試熔體密度，請安裝好位移傳感器拉桿。

（3）接通電源，注意電源一定要有良好接地線，以免發(fā)生漏電事故。

（4）準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)脑嚇樱詡湓囼灂r使用，試樣的數(shù)量請參照4.2試樣準(zhǔn)備表格中的數(shù)值，試樣的前期處理請參考相應(yīng)類型材料的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行干燥、穩(wěn)定等處理。

6.2? ?開機

打開儀器電源，進(jìn)入如錯誤！未找到引用源。所示的測試界面。

在這個界面中，行顯示當(dāng)前儀器溫度。第二行顯示設(shè)定的溫度、測試時要切割的次數(shù)，第三行顯示切割間隔時間。第四行顯示試驗過程，包括已切次數(shù)和計時時間。第五行顯示儀器工作狀態(tài)，剛開機時顯示“等待指令”字樣，儀器等候用戶指令。

6.3? ?設(shè)定試驗參數(shù)

檢查當(dāng)前儀器顯示界面及設(shè)定參數(shù)，如果和實際需要不符，請重新設(shè)定參數(shù)。按【設(shè)定】鍵進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，顯示如錯誤！未找到引用源。所示畫面。

進(jìn)入設(shè)定界面后，在“設(shè)定溫度”處將顯示一條下劃線，如果更改溫度，請按【確認(rèn)】鍵，如不更改，按【下移】鍵將在“切割次數(shù)”項標(biāo)出下劃線，依次循環(huán)。下劃線移動到某項后，按下【確認(rèn)】鍵，該項會閃爍，按【增加】、【減少】鍵改變數(shù)值。注意改變數(shù)值時，如果點按該鍵，數(shù)字的低一位改變，如果按住不放，數(shù)字的倒數(shù)第二位改變，所有改變都是遞增或遞減的，實現(xiàn)整個數(shù)字的設(shè)定。

6.4? 測試方法

6.4.1升溫

參數(shù)設(shè)定完成后，按下【升溫】鍵，儀器開始升溫，10~15分鐘以后溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，恒定在設(shè)定溫度的±0.1℃之間，再保持15分鐘左右，就可以開始試驗。

6.4.2試驗

開始試驗時，先取出活塞桿，將事先準(zhǔn)備好的試樣用裝料斗和裝料桿裝入并壓實在料筒中，注意要盡可能壓實，以減少氣泡的產(chǎn)生，然后將活塞桿重新放入料筒中，全過程要在1分種內(nèi)完成。如果此時試樣已經(jīng)從口模中流出，請按【切割】鍵切除并廢棄掉。如果試驗融化并流出的速度很快，請用直徑2mm左右的銅絲或鋁絲將口模出口臨時塞住，壓料時再取下。

裝入試樣時料筒溫度會下降，大約2~3分種溫度會回復(fù)到設(shè)定狀態(tài)，4分鐘后把試驗要求的試驗負(fù)荷（砝碼）加到活塞桿上，并將取樣盤放在出料口的下方。如果之前塞住了口模，請將塞口模的物體取下，這時試樣從口模中擠出，活塞桿開始下降。在此過程中如果要切取擠出物，請按【切割】鍵。

當(dāng)活塞桿下降到下環(huán)刻線與導(dǎo)套的上端面平齊時，按下【試驗】鍵，系統(tǒng)開始計時，并自動切取擠出物，請丟棄該擠出物及本次之前的擠出物。

當(dāng)計時時間達(dá)到設(shè)定的間隔時間，儀器會自動切取試樣切段并蜂鳴，達(dá)到預(yù)定切取次數(shù)后會停止計時，如果尚未達(dá)到切取次數(shù)，活塞桿上環(huán)刻線已經(jīng)和導(dǎo)套齊平，此時可以按【停止】鍵停止試驗，并丟棄以后的擠出物。

在試驗過程中可以按“停止”鍵以停止計時，這時儀器回到控溫狀態(tài)，再次按“計時”鍵，則可重新計時進(jìn)行試驗。

試驗結(jié)束后，請讓儀器在恒溫狀態(tài)下繼續(xù)擠出試樣，直到將料筒內(nèi)的所有試料擠出。這時取下砝碼和活塞桿，并把活塞桿擦拭干凈。把口模擋板手柄向外拉，用裝料桿頂出口模，用口模清理棒清除口模孔里的試料，再用布條將口模內(nèi)外趁熱擦拭干凈。用潔凈的白紗布繞在清理桿上，趁熱擦拭料筒，直到擦干凈為止。

注意：活塞桿、料筒和口模的清潔工作很重要，如果沒有擦拭干凈，將嚴(yán)重影響下次的使用和測試結(jié)果。

在清理過程中料筒及相關(guān)部件仍是高溫狀態(tài)，請小心燙傷。

6.4.3稱重計算

挑選均勻沒有氣泡的樣條進(jìn)行稱重，并廢棄其質(zhì)量值超過平均值15%的樣條，取合格的樣條3個以上，輸入到儀器中進(jìn)行計算。

按【計算】鍵進(jìn)入計算界面，如圖3所示

試驗編號項由使用者自己定義，三位數(shù)字，hao進(jìn)行記錄，便于以后查詢，材料號、溫度、計時來自于設(shè)定的參數(shù)的材料號、試驗溫度、切割間隔時間，一般不需要更改，把下劃線移動到質(zhì)量位置后按【確認(rèn)】鍵輸入質(zhì)量，輸入完畢再按【確認(rèn)】鍵接受輸入的值，切段數(shù)自動變成2，并顯示相應(yīng)的計算結(jié)果，計算原理請參考錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。，把所有切段質(zhì)量輸入后，按【返回】鍵，這時“是否保存”位置的“是”開始閃爍，如果保存，直接按【確認(rèn)】鍵，如果不保存，切換到“否”按【確認(rèn)】鍵返回到工作狀態(tài)。

6.4.4試驗結(jié)果查詢和打印

要查詢并打印以保存的試驗結(jié)果，請在等待指令狀態(tài)按【查詢】鍵，顯示如圖4所示畫面。

閃爍的三角形所指的記錄為當(dāng)前記錄，可以按【上移】、【下移】鍵切換所有的記錄。選中一條記錄后按【確認(rèn)】鍵，顯示該記錄的詳細(xì)信息，如所示：

在選擇記錄或詳細(xì)信息界面下按【打印】均可以打印結(jié)果，按【返回】鍵返回到工作界面。

在打印的記錄結(jié)果中會有各個樣條的質(zhì)量，在顯示的詳細(xì)信息中只有試驗條件和結(jié)果。

在列表狀態(tài)按下【刪除】鍵可以刪除當(dāng)前記錄。

7儀器校正

在儀器使用一段時間后，溫度會產(chǎn)生誤差，一般一年需要進(jìn)行至少校正一次。

可以通過玻璃水銀溫度計對爐體溫度進(jìn)行測量，如果實際溫度與儀器顯示器顯示的溫度有明顯誤差時，進(jìn)行溫度校正。溫度校正采用兩點校正方法，即選擇一個低點溫度（一般為室溫）和一個高點溫度（一般選擇200℃～300℃之間的一個溫度），來對溫度曲線進(jìn)行校正。

操作方法：

準(zhǔn)備：

把儀器放置在溫度基本恒定、沒有強的空氣對流的室內(nèi)環(huán)境，安裝好口模，打開儀器電源，在儀器處于“等待指令”的狀態(tài)下依次按下“增加-減小-增加-減小”鍵，儀器進(jìn)入修正狀態(tài)，如圖6所示：

儀器修正界面

將其中的“低顯”項、“低測”項的值設(shè)置為10，再將“高顯”、“高測”的值設(shè)置為300，設(shè)置完這四項，光標(biāo)跳到“起始位置”的數(shù)值下面時按下“返回”鍵返回，然后關(guān)閉電源，放置4個小時以上（可以放在實驗室，早晨上班時進(jìn)行溫度校正）。

測量低點溫度：

用一支0～50℃的精度在0.1℃以上的玻璃水銀溫度計（或者高精度電子測溫儀），放入料筒中，將溫度計放到底部后提起20mm左右固定，并打開儀器電源，不加熱。放置20分鐘后讀取儀器顯示器顯示的溫度值（此值記做“低顯”值）和溫度計實際測量的溫度值（此值記做“低測”值），并將兩個值記錄在紙上。

測量高點溫度：

將儀器設(shè)置一個高點溫度，比如選擇290℃作為高點溫度，這時將儀器的測試方法設(shè)定為“質(zhì)量法”，溫度設(shè)定為290℃，把0～50℃的溫度計取出，換成250～300℃的精度在0.1℃以上的溫度計，然后開始升溫，當(dāng)溫度穩(wěn)定在290℃左右時，等待15分鐘，讓爐體和溫度計溫度完全一致，這時讀取儀器顯示器顯示的溫度值（該值記做“高顯”值）和溫度計實際測量的溫度值（該值記做“高測”值），并記錄到紙上。

輸入校正值：

按下“停止”鍵，使儀器回到“等待指令”的狀態(tài)，然后依次按下“增加-減小-增加-減小”鍵，進(jìn)入如圖6所示的儀器修正界面，分別輸入“低顯”、“低測”、“高顯”、“高測”的值，當(dāng)光標(biāo)跳到“起始位置”數(shù)值時按下“返回”鍵返回，溫度修正完畢。

8?注意事項

電源插座必須具有可靠接地，以防發(fā)生漏電危險。

顯示屏若出現(xiàn)顯示異常，應(yīng)關(guān)機重啟，再按升溫鍵，啟動工作。

刮刀在切取樣條時，若樣條粘刀，可在刮刀表面涂少許機械油潤滑。

如果刮刀不能正常切掉試樣或與口模配合過緊，卡住刮刀片，請松開刮刀片固定螺絲，調(diào)整刮刀片的位置。

加熱升溫過程中請將口模及活塞桿一起加熱。

每次試驗完畢要仔細(xì)清理料筒、口模和活塞桿，以保證儀器的精度和可用性。

儀器清潔時要注意帶好隔熱手套及其他防護(hù)用品，以防燙傷。

BOS-300Z型熔體流動速率儀

裝箱單

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