XRW-300HB型熱變形、維卡溫度測定儀的測試原理及常見故障排除方法

李曉華，谷 濤

（太原市塑料研究所，山西 太原 030024）

熱變形維卡測定儀是一種基于單片機的測控系統(tǒng)，主要用于非金屬材料如塑料、橡膠、尼龍、電絕緣材料等的熱變形維卡軟化點測試儀，是化工企業(yè)、科研單位、大專院校等部門的理想測試工具[1]。為了提高該測試儀的準(zhǔn)確度，筆者就這些年從事熱變形的檢測工作經(jīng)驗對該測試儀的測試原理及測試儀的一些常見故障進行了分析并給出了故障排除方法。

1 測試原理

通常情況下，熱塑性塑料在常溫下呈玻璃態(tài)，隨著溫度的升高，開始逐漸向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變，失去了它原有的剛性，變得柔軟，因此，在很小的外力作用下，就會產(chǎn)生較大的變形。熱塑性塑料的軟化點溫度的測定，即基于此原理。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在一定條件下（相同升溫速率、施加于壓針的負(fù)荷、壓針橫截面積、試樣尺寸等），壓針頭刺入試樣1 mm時的溫度，作為維卡軟化點溫度，以℃表示。維卡軟化點是用于控制產(chǎn)品質(zhì)量和判斷材料的熱性能的一個重要指標(biāo)，但不代表材料的使用溫度。

熱變形溫度是衡量塑料耐熱性能的又一主要指標(biāo)，現(xiàn)在世界各國的大部分塑料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，都有負(fù)荷熱變形溫度這一指標(biāo)作為產(chǎn)品質(zhì)量控制的手段。

把一個具有一定尺寸要求的長條形矩形試樣，二端用支座擱置，并在二支座中點處施以規(guī)定的負(fù)荷，形成3點式簡支梁式靜彎曲，將該受荷后的試樣升溫，試樣必定隨著溫度的上升逐漸加大變形，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將試樣中點的變形量達(dá)到某一規(guī)定值時試樣所處的溫度作為熱變形溫度，以℃表示。

2 測定儀常見故障和排除方法

2.1 電源故障[2]

故障現(xiàn)象：啟動測試儀后,顯示器顯示的溫度不變化，依然保持初始溫度，即不升溫。

故障分析和排除：原因一，控制箱的保險開關(guān)沒有合上，導(dǎo)致線路沒有接通。原因二，如果保險開關(guān)已經(jīng)合上，將溫度傳感器降入缸體油浴槽中后，在一定升溫速率下，顯示器溫度顯示仍然沒有變化，說明控制箱內(nèi)的電加熱系統(tǒng)保險絲燒毀，或控制箱保險開關(guān)損壞，將試驗儀關(guān)閉，更換保險絲即可。

2.2 主溫度傳感器故障

故障現(xiàn)象：啟動測試儀后，升溫速率正常，但升溫至中途，升溫速率下降甚至升溫終止。

故障分析和排除：原因一，在升溫過程中，電加熱系統(tǒng)損壞,導(dǎo)致升溫停止。原因二，溫度的測量是通過3個溫度傳感器完成的，拆下主溫度傳感器，測量其電阻，如果電阻無窮大，說明傳感器損壞，更換主溫度傳感器或找到線路問題重新焊接，用玻璃膠密封，重新啟動測試儀進行試驗,測試儀工作正常,故障排除。

2.3 顯示器顯示溫度曲線不穩(wěn)

故障現(xiàn)象：試驗開始后，溫度隨時間的曲線按50℃/h的速率變化，但經(jīng)過20 min后，溫度曲線開始上下波動。

故障分析和排除：攪拌機轉(zhuǎn)速過快，導(dǎo)致傳感器與砝碼接觸點的振動幅度過大，溫度曲線隨著傳感器的振動出現(xiàn)上線波動。

打開控制箱，將控制攪拌機攪拌速度的螺母逆時針方向旋轉(zhuǎn)，將攪拌機調(diào)整到合適的攪拌速度，以傳感器不發(fā)生振動為原則。調(diào)整后，溫度曲線恢復(fù)正常。

2.4 測試站的溫度偏差較大

故障現(xiàn)象：啟動試儀后面板上顯示測試站的溫度偏差較大。

故障分析和排除：測試站的溫度偏差較大的原因及解決方法見表1。

表1 測試站的溫度偏差較大的原因及解決辦法

3 結(jié)束語

由于該XRW—300HB型熱變形、維卡溫度測定儀所測定試樣的測試環(huán)境是甲基硅油,操作人員裝樣和取樣時,稍有不慎就會將試樣滑落到油浴槽中，如果試樣滑落到油浴槽中,必須及時清除掉,否則會附著于電加熱絲即熔化,使電加熱絲散熱不暢,導(dǎo)致電加熱絲燒毀。另外，油槽的油量必須占油槽容積的2/3以上，以保證加熱和冷卻效果。

以上簡要敘述了幾種常見XRW—300HB型熱變形、維卡溫度測定儀的故障及其排除方法，影響試驗結(jié)果的因素有很多，也有需要改進的地方，如各測試站溫度傳感器的連接線,以避免頻繁取放測試站時損壞溫度傳感器。如果能盡量使由于設(shè)計等原因?qū)е氯藶椴僮魇д`降到最低，將大大提高該實驗儀器的使用壽命以及出具數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

[1]劉月紅等.熱變形維卡測試儀的抗干擾措施.桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報.2007.第二期.

[2]齊曉亮等.6291型熱變形溫度和維卡軟化溫度測試儀的校準(zhǔn)及故障排除.化學(xué)計量分析.2003.12卷.第二期.