GranuDrum 粉體流變測量儀

GranuDrum是一種基於轉筒原理的粉體流動性自動測量方法,實驗時,將帶有透明側壁的水平圓筒用粉體樣品填滿一半,啟動後,圓筒繞軸旋轉的角速度從每分鐘2轉到每分鐘60轉,運動到每一個角速度時,CCD相機都會拍很多快照,然後,對於每個轉速,從平均界面位置計算出流動角度(一些文獻中也稱為「動態安息角」),從界面波動量計算出動態內聚指數,流動角值越低,則流動性越好。
詳細介紹

GranuDrum是一種基於轉筒原理來自動化測量粉體動態安息角(dynamic angle of repose)和黏性指數(cohesive index)的方法,實驗時,將帶有透明側壁的水平圓筒用粉體樣品填滿一半,啟動後,圓筒繞軸旋轉的角速度從每分鐘2轉到每分鐘60轉,運動到每一個角速度時,CCD相機會拍攝很多快照,然後,對於每個轉速,從平均界面位置計算出動態安息角(一些文獻中也稱為「流動角度」),從界面波動量計算出動態內聚指數,流動角值越低,則流動性越好。

流動角度(動態安息角dynamic angle of repose)受一系列參數的影響,包含顆粒間的摩擦、顆粒的形狀、顆粒間的內聚力(凡得瓦爾力、靜電力和毛細管作用力),動態黏聚指數(dynamic cohesive index)只與顆粒間的內聚力有關,黏性粉體趨向於間歇流動,而非黏性粉體則為規則流動,所以接近於零的動態黏性指數對應於非黏性粉體,當粉體的粘結性增大時,黏性指數也隨之增大。因此,黏度指數也可以量化粉體的延展性。


 

產品優勢

  • 測量簡單、快速、直觀、易於解釋。
  • 圓筒的填充和清洗簡單快速。
  • 在安全轉移到儀器之前,圓筒可以放在手套箱、防塵罩或封閉的環境中進行操作。
  • 通過軟體的直觀性,平均和變異數結果都很容易獲得,並允許結果的比較。自動收集和儲存所有的圖片和數據,以便後期處理。數據傳輸和自動生成報告也非常方便。
  • 標準操作程序是可記錄,增加了測量的重複性。
  • 圓筒具有化學塗層,可以處理各種規格的粉體。

 

產品獨特性

  • 測量範圍廣:低速和高速(1至70轉/分,即4至290mm/秒)下的動態安息角。
  • 簡單明了的數據解釋和物理原理。
  • 使用波動量來量化粉體的內聚力。
  • 在實驗過程中,粉體的內聚力可能會發生變化,這種被稱為「粉體觸變減黏性」的特性也可以通過GranuDrum來表達。
  • 高測量重複性(例如不銹鋼等高密度材料= 1.8%,或其他低密度材料= 4.2%)。
  • 理想的設計保證了產品穩定性和產品壽命。
  • 圓筒可以通過手套箱在特定的環境(惰性氣體、濕度和溫度)下調節。

 

產品應用

  • 在眾多廣泛的應用中,對粉體流動性進行分類分析。
  • 適用於高剪切、低壓力的工況下,如績層製造(additive manufacturing)的延展性以及製藥行業涉及的氣動輸送(pneumatic conveying)等。
  • 績層製造的鋪粉過程中,可用於量化粉體延展能力和優化鋪粉速度(基於其原有的黏性指數分析)。
  • 氣動輸送過程中粉體流動特性的預測。

圖1: 績層製造中的粉體延展性研究

圖2: 氣動傳輸工藝優化
產品規格
尺寸LxWxH(mm) 560x360x420
重量(kg) 15
轉速 1(4mm/s)和70rpm(290mm/s)
樣品用量(ml) 10到50ml
相機 USB 2.0黑白CMOS相機
光源 LED背照式照明
幀速 500ms到2s
分辨率 800x800像素
計算機規格 雙核2.0GHz,4GB RAM,根據所選的服務包選裝Windows XP 或10
數據傳輸接口 USB 2.0