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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)攪拌速度的螺母逆時針方向旋轉(zhuǎn)，將攪拌機(jī)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(jìn)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)高等專科學(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.