توضیحات دستگاه آنالیز ترمو مکانیکی TMA Q400
دستگاه آنالیز ترمو مکانیکی TMA مدل Q400 ساخت شرکت TA Instruments کشور آمریکا می باشد. دستگاه آنالیز گرمامکانیکی TMA امکان مشخصه یابی کامل خواص ویسکوالاستیک مواد را در اختیار کاربر قرار داده و علاوه بر آن برهم پوشانی خواص حرارتی را برطرف می کند. محصولات TMA انعطاف پذیری بی نظیری در مدهای عملیاتی، پروب های تست و سیگنال های موجود دارد. مد افزایشی که EM نام گرفته است اجازه ی انتقالات مازاد )کششی/کرنشی) را در آنالیز گرما مکانیکی به کاربر می دهد. بازه ی دمایی محصولات TMA از -150 درجه سلسیوس تا 1000 درجه سلسیوس می باشد و دقت دمایی این دستگاه آنالیز ترمومکانیکی است. از طرفی این سری از دستگاه های TMA با وارد کردن نیرو بر ماده ی تحت پردازش خواص مکانیکی آن را اندازه می گیرند که گستر ه ی این نیروی ورودی در این محصولات آنالیز گرما مکانیکی از 0.001 N تا 2 N می باشد و دقت آن نیز 0.001 N است. این دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA مدهای تغییر شکل گسترشی، تنش، فشاری، خمش سه نقطه ای و گیت پروب دیلاتومتر را تحت پوشش قرار داده و برای برآورده کردن شرایط دمایی از سیستم خنک کننده MAC 70 استفاده می کند. که تهیه ی این محصول شرکت TA Instruments در حین فروش دستگاه TMA مقدور می باشد. ویژگی هایی که مطرح شد دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400 را به یکی از قدرتمندترین دستگاه های آنالیز – حرارتی مکانیکی TMA حال حاضر دنیا تبدیل کرده است.
دستگاه آنالیز ترمو مکانیکی TMA Q400
دستگاه آنالیز ترمو مکانیکی TMA مدل Q400 از جمله پرفروشترین دستگاه های آنالیز دینامیکی مکانیکی گرمایی TMA می باشد. این محصول TMA به صورتی هنرمندانه، غیر تماسی و با تکنولوژی درایور خطی به منظور کنترل دقیق استرس و یاتاقان هوا برای ایجاد اصطکاک کم تعبیه شده است. میزان کشش نمونه ها در دستگاه آنالیز ترمو مکانیکی TMA مدل Q400 به وسیله ی تکنولوژی رمز گزاری اپتیکی که دقت و حساسیت بالایی دارند اندازه گیری می شود. با طراحی بی نظیری که این دستگاه آنالیز مکانیکی دینامیکی TMA دارد، دستگاه آنالیز دینامیکی مکانیکی گرمایی TMA Q800 در بین رقبا به صورت قدرتمندی ظاهر شده و برای نمونه هایی که ویسکوزیته بالایی دارند همچون کامپوزیت ها، ایده آل می باشند.
دستگاه آنالیز گرمامکانیکی TMA Q400/Q400EM
دستگاه آنالیز گرمامکانیکی TMA Q400/Q400EM، دستگاه آنالیز حرارتی – مکانیکی بوده که در حوزه ی تحقیقات، پیشرو در صنعت آنالیز حرارتی می باشد. این دستگاه آنالیز گرمامکانیکی TMA انعطاف پذیری بی نظیری در مدهای عملیاتی، پروب های تست و سیگنال های موجود دارد. مد افزایشی که EM نام گرفته است اجازه ی انتقالات مازاد )کششی/کرنشی) را در آنالیز گرما مکانیکی به کاربر می دهد. این دستگاه TMA امکان مشخصه یابی کامل خواص ویسکوالاستیک مواد را در اختیار کاربر قرار داده و علاوه بر آن برهم پوشانی خواص حرارتی را برطرف می کند.
دستگاه آنالیز ترمومکانیکی Q400 مشخصات مشابهی را به دنبال دارد، با این تفاوت که بر طرف کردن برهم پوشانی خواص حرارتی را عهده دار نمی باشد. این دستگاه آنالیز گرمامکانیکی برای تحقیق، کنترل کیفیت و مباحث آموزشی مناسب می باشد.
تکنولوژیدستگاهآنالیزگرمامکانیکی TMA
یک دستگاه آنالیز ترمومکانیکی، تغییرات ابعاد نمونه را تحت شرایط دمایی کنترل شده ی دما، زمان، نیرو و اتمسفر اندازه می گیرد. تجربه ی طولانی مدت مهندسین ما در طراحی کوره ها و دستگاه های اندازه گیری دما، ابعاد ، کنترل ، هدایت آن ها به واسطه ی نرم افزاری قدرتمند ،منجربه ساخت دستگاه های آنالیز – حرارتی مکانیکی TMA سری Q شده که این محصولات امکان انجام تست های بسیاری را در اختیار کاربر قرار می دهد.
کوره دستگاه آنالیز ترمومکانیکی TMA
کوره ی عمودی دستگاه آنالیز گرمامکانیکیQ400 به جهت عملکردی بی نظیر و طول عمر بالا همراه با اطمینان پذیری بالا برای کاربردهای متفاوتی طراحی شده است و به فروش می رسد. سیستم الکترونیکی تعبیه شده در این قسمت، امکان کنترل دمایی و پاسخ گویی خط پایه را به مشتری داده و حساسیت را در دستگاه TMA بالا می برد. نرم افزار کنترل کننده ی حرکات کوره، راحتی عملکرد را بالا برده و بارگزاری نمونه را در این محصول TMA برای کاربر آسان می کند. این کوره با کمک خنک کننده ای که می توان به عنوان ابزار جانبی استفاده کرد، ایجاد چرخش سرمایشی/ گرمایشی را به صورت پیوسته برای کاربرمحصولات TMA محیا می کند.
استیج نمونه در دستگاه آنالیز گرمامکانیکی TMA
استیج مورد استفاده در این محصولات TMA به آسانی بر روی پروب های موجود، محل قرارگیری نمونه و جایگاه ترموکوپل نصب می شود. در این قسمت یک دستگاه کنترل جریان جرمی، جریان گاز ورودی به منطقه ی نمونه را اندازه گیری می کند. سیستم کنترل دمای دقیق و گاز ورودی به محل نمونه نتایج را در مدهای عملیاتی استاندارد و MTMA بهینه می کنند. این نوع طراحی، مزایایی از قبیل آسانی در عملکرد و انعطاف پذیری بالا را در دستگاه های آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EMبه دنبال دارد.
مبدل دیفرانسیل متغیر خطی در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
قلب دستگاه اندازه گیری نمونه ی TMA بخش مبدل دیفرانسیل متغیر خطی (LVDT) دقیق آن است که هسته ای متحرک دارد. این محصول TMA یک سیگنال خروجی دقیق را که مستقیما با تغییرات ابعادی نمونه متناسب است، تولید می کند. پاسخگویی دقیق و قابل اعتماد این سیستم در بازه ی دمایی ه) ( نتایج قابل تجدید را برای دستگاه TMA محقق ساخته است. قرار گیری این بخش در قسمت تحتانی کوره از اثرات دمایی کوره بر روی آن جلوگیر کرده و نمایش خطوط پایه ی ثابت را برای کاربران محصولات TMA فراهم آورده است.
موتورنیرو در دستگاهآنالیزگرمامکانیکی TMA Q400/Q400EM
یک موتور غیر اتصالی، نیرویی کالیبره شده، بدون اصطکاک وکنترل شده را با استفاده از پروب و یا نگهدارنده، فراهم می آورد. این نیرو به صورت دیجیتالی در بازه ی 0.001N تا 1N برنامه ریزی شده است و می تواند به صورت دستی تا نیروی 2N بااستفاده از وزنه های اضافی، افزایش پیدا کند. این محصول TMA با دقت نیروهای دینامیکی نوسانی، بالا پایین رونده و استاتیکی را که برای اندازه گیری کیفیت در همه ی مدهای تغییر شکل این محصول TMA مهم می باشد، تولید می کند. در این موتور تعداد ده فرکانس مستقل برای بهینه کردن کیفیت داده ها در آزمایشات TMA دینامیکی، موجود می باشد.
مد های تغییر شکل در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
گسترشی
مد گسترشی، ضریب انبساط حرارتی ماده( CTE ) ، دمای انتقال شیشه ( Tg ) و مدول های مقایسه ای را اندازه گیری می کند. در این حالت یک پروب گسترش استاندارد تخت بر روی سطح نمونه قرار داده می شود و بعد نمونه در معرض دمایی برنامه ریزی شده قرار می گیرد. حرکت پروب در این محصول TMA، گسترش و یا انقباض نمونه را ضبط می کند. این حالت برای بیشتر نمونه های جامد در دستگاه آنالیز – حرارتی مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در مورد حالت گسترش زیاد ( macro-expansion ) هم، بزرگ تر بودن سطح آن، به پردازش نمونه های نرم تر و با شکل های غیر منظم و همچنین پودر ها و فیلم ها، کمک می کند. بنابراین فروش دستگاه TMA به همراه این پروب کامل خواهد شد.
- نفوذپذیری در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
حالت اندازه گیری نفوذپذیری از یک پروب دیگر استفاده می کند به این ترتیب که نیروی درایور را در یک ناحیه ی کوچک از سطح نمونه در دستگاه آنالیز ترمومکانیکی متمرکز کند. این امر مسبب اندازه گیری دقیق انتقال شیشه (Tg)، نرم شوندگی و رفتارهای ذوبی،در این محصول TMA شده است. این حالت برای مشخصه یابی لایه ی کویت شده بر روی اجسام بدون این که نیاز به برداشتن آن ها از روی سطح باشد مناسب هست. پروب این حالت مانند پروب گسترش عمل می کند و تنها در یک فشار اضافه شده ی مازاد، با آن تفاوت دارد. پروب نیم کره ای یک پروب نفوذپذیری جایگزین برای نرم کردن نقاط تحت اندازه گیری در جامدات است که در فروش دستگاه TMA این پروب نیز جزوی از محصولات TMA می باشد.
- تنشی در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
مطالعات کششی خواص کششی/کرنشی فیلم ها و فیبرها با استفاده از یک پروب فیلم/فیبر انجام می گیرد. یک نگهدارنده ی همتراز امکان قرارگیری دقیق نمونه را در کلمپ فراهم کرده است. برای این امر یک نیروی ثابت اعمال شده تا بر این اساس بتوان کشش/کرنش مناسب تولید و اطلاعات مدوله شده را به دست آورد. اندازه گیری های اضافی شامل نیروی انقباضی (shrinkage)، Tg، دمای نرم شدگی و چگالی کراس لینک نیز در این حالت دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM انجام می گیرد. تست های دینامیکی در تنش برای تشخیص پارامترهای ویسکوالاستیک و برای جدا کردن انتقالات تحت همپوشانی مورد استفاده قرار می گیرند.
- فشرده سازی در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
در این حالت، نمونه تحت یک نیروی بالا و پایین رونده ی خطی ، استاتیکی ویا نیروی نوسانی دینامیکی تحت یک برنامه ی دمایی و اتمسفری مشخص قرار می گیرد. جا به جایی نمونه با استفاده از آزمایشات نفوذپذیری/گسترش در دستگاه TMA ضبط شده و برای اندازه گیری مشخصات ذاتی مواد مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از تست های دینامیکی ، این حالت برای تشخیص پارامترهای ویسکوالاستیک در دستگاه آنالیز – حرارتی مکانیکی TMA مورد استفاده قرار می گیرد. نمایش رویدادهای دمایی و جدا کردن انتقالات روی هم قرار گرفته (MTMA) هم در این حالت از این محصول TMA محقق می شود.
- خمش سه نقطه ای در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
در این تغییر شکل ایجاد شده با خمش، نمونه در هر دو قسمت پایینی یعنی در دو نقطه قرار گرفته شده است. یک نیروی استاتیکی ثابت به صورت عمودی به مرکز نمونه وارد می شود که این نیرو به وسیله ی یک پروب کوارتز گوه شکل وارد می شود.
این حالت از دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM برای بیان تغییر شکل خالص در حالی که اثرات کلمپ حذف می شود، مورد استفاده قرار می گیرد. و از طرفی این حالت در درجه ی اول برای تشخیص خواص خمشی مواد سفت و همچنین برای اندازه گیری دمای اعوجاج مورد استفاده قرار می گیرد. در محصول TMA Q400EM اندازه گیری های دینامیکی با استفاده از یک پروب فلزی با اصطکاک کم که جایگزین پروب کوارتز می شود، انجام می گیرد.
- کیت پروب دیلاتومتر در دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
یک کیت پروب دیلاتومتر ویژه هم برای محصول Q400 و هم برای محصولQ400 EM موجود می باشد این کیت شامل یک پروب دیلاتومتر، یک کوارتز ویال کوچک برای نزدیک کردن نمونه و یک ماده ی پر کننده می شود . ما می دانیم که TMA عمومتا ضریب خطی انبساط حرارتی (CTE ) را اندازه می گیرد در کنار این هم کیت دیلاتومتر برای اندازه گیری ضریب انبساط حجمی یا CVE یک ماده طراحی شده است.
پروب های گسترشی، گسترشی ماکسیمم و نفوذپذیری در دستگاه آنالیز ترمومکانیکی Q400 موجود می باشد. و تمامی این پروب ها به اضافه ی پروب نگهدارنده و نگهدارنده خمشی با اصطکاک کم در محصول Q400EM موجود می باشد و در بخش فروش دستگاه TMA قرار داده شده است. تمامی تنظیماتی که با استفاده از پروب ها انجام می گیرد در نهایت به واسطه ی نرم افزار عرضه شده در این دستگاه آنالیز گرما مکانیکی ، کنترل می شود.
جدول مد عملکرد این دستگاه TMA هم به صورت زیر می باشد.
- وسایل جانبی دستگاه آنالیز گرما مکانیکی TMA Q400/Q400EM
- سیستم خنک کننده مکانیکی
این سیستم یک خنک کننده ی بسیار قوی هست که به صورت جانبی برای محصولات Q400 و Q400EM مورد استفاده قرارگرفته که اجازه ی کنترل سرمایشی را در بازه ی دمایی 400 تا -70 درجه سلسیوس به سیستم می دهد. این محصول برای آزمایشاتی که شامل سیکل های سرمایشی و گرمایشی می باشند، مناسب می باشد.
جدول و نمودار مربوط به این سیستم خنک کننده را در شکل زیر می بینید.
