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Rheometer

Modulares Rheometerkonzept für alle Anwendungsbereiche

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Synchronmotor als zentrale Komponente

Der luftgelagerte EC-Synchronmotor ist die zentrale Komponente der MCR-Serie, welche ihr die hohe Dynamik und Präzision verleiht. Und dies ungeachtet dessen, ob sie zur Bestimmung der Nullscherviskosität von niederviskosen Polymerlösungen oder zur Messung der rheologischen Eigenschaften hochviskoser magnetorheologischer Fluide unter hohen Scherbelastungen dient. Weitere Vorteile sind die thermische Stabilität (d.h. Messsignaldrifts unter anhaltend hohen Drehmomenten) und die Robustheit dieser Technologie bei kleinen Drehmomenten von bis zu 2 nNm.

Im Bereich der Regelungstechnik stehen dem Anwender neue Möglichkeiten zur Verfügung. Hierzu zählen beispielsweise die hochdynamische Trurate-Motorsteuerung zur schnellen und präzisen Einregelung der Scherrate, ohne Vorinformationen zur Probe oder Vorversuche. Trurate erkennt die Probeneigenschaften selbstständig und regelt bei Rotationsversuchen die vorgegeben Größen in kürzester Zeit ein, sei es bei Scherraten- oder Schubspannungsvorgaben. Bei Oszillationsversuchen stellt die Deformationsvorgabe hohe Anforderungen an die Regelungstechnik. Traditionelle schubspannungsgesteuerte Rheometer (controlled shear stress, CSS-Rheometer) regeln die Deformation amplitudengesteuert. Die Trustrain-Echtzeitpositionskontrolle nutzt eine weiterentwickelte Variante der Direct Strain Oszillation (DSO), welche eine schnellere und präzisere Einregelung der Messwertvorgaben bietet. Das bedeutet, dass der Anwender auf Wunsch Messwerte unter einer Schwingungsperiode erhält. Weiterhin ermöglicht Trustrain die Vorgabe einer echten Sinusschwingung in der Deformation, und das auch außerhalb des linearviskoelastischen Bereichs (large amplitude oscillatory shear = LAOS).

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Die hohe Empfindlichkeit und erhöhte Abtastrate des patentierten Normalkraftsensors ermöglicht Normalkraftmessungen von ±50 N bei transienten und stationären Versuchen sowie stufenlose statische Normalkraftvorgaben für DMTA, Tack oder Penetrationstests.

Anton Paar bietet eine patentierte Peltierhaube an, die aktiv heizend und kühlend gradientenfrei den kompletten Temperaturbereich von -40 °C bis 200 °C bereitstellt. Wichtig hierfür ist, dass die Haube für Messungen unter der Raumtemperatur auch aktiv kühlen können muss. Im Bereich der Peltiertemperierung gibt es mit der luftgekühlten Peltierplatte PTD200/Air auch eine Neuerung. Ihr großer Vorteil: Heizen und Kühlen von -5 °C bis 200 °C, und das ohne Thermostaten zur Bereitstellung der Gegenkühlung. Diese Herangehensweise spart Laborplatz und Betriebskosten für den Thermostaten. Der Vorteil für den Anwender besteht darin, dass alle in diesem Beitrag beschriebenen Versuche aufgrund der Peltiertemperierung ohne Verwendung von Chillern oder flüssigem Stickstoff erfolgen, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden können.

* Dr. A. Kutter: Anton Paar Germany, 73760 Ostfildern

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