实验测试系统的优化方案

实验测试仪器采用奥地利安东帕公司生产的MCR 301 平行板智能型高级流变仪，该流变仪采用完全模块化、智能化的设计，完美结合了扩散式空气轴承和无刷直流同步马达，在同一台流变仪上不仅可以实现应力控制，还能进行应变控制。采用空气轴承内置电容探针的专利技术，能够检测到由于法向力作用使轴承产生的自然移动，而且由于使用了空气轴承，测试过程中传动产生的摩擦力很小，甚至趋近于零。马达转子由高性能永磁体制成的圆盘，可以提供一个恒定的磁场强度，并且磁场强度产生速度快、无延迟响应；马达转子与定子以相同的速度运动，从而实现转子与定子同步运动。同时，该流变仪还能对平板间的间隙进行真实的监测和控制。可测试的法向力范围为±0.01 ～±50 N，分辨率为0.002 N，精度为0.03 N。流变仪测试系统如图4.4 所示。图4.5 所示为法向力测试装置示意图。

图4.4　流变仪测试系统(www.xing528.com)

图4.5　法向力测试装置示意图

测试系统主要由流变仪主机、水浴、压力系统、计算机控制系统及磁流变模块组成。其中磁流变模块可以保证样品池中产生相对均匀的磁场。通过水浴温控系统和电流控制的内置线圈产生均匀磁场，经一导磁盖将磁场均匀垂直施加到样品上，通过这一方法可以对样品施加高达1.2 T 的磁场。水浴可以方便地对内置电磁场及样品进行测试温度的控制。测试过程中，通过计算机控制系统设置不同参数并将其传送至马达，马达驱动平板转动，最终将样品的应变或应力值传递给计算机，从而实现不同参数情况下的样品测试。