ARES-G2是用于材料研發(fā)最為高端的流變儀。ARES-G2是唯一商業(yè)化的直接應(yīng)變控制型流變儀，擁有分離式形變驅(qū)動(dòng)電機(jī)和扭矩/力平衡傳感器，能獨(dú)立精確量測(cè)應(yīng)力和法向力，正因?yàn)榕c其他流變儀相比ARES-G2測(cè)量更精確性才被流變學(xué)界公認(rèn)為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
特點(diǎn)：
1.無(wú)與倫比的數(shù)據(jù)精確性
2.無(wú)可匹敵的應(yīng)變控制和新穎應(yīng)力控制
3.全面整合快速數(shù)據(jù)采集模塊
4.控制電路采用分離式設(shè)計(jì)
5.新型智能識(shí)別環(huán)境系統(tǒng)
6.專(zhuān)利主動(dòng)控溫技術(shù)
7.功能強(qiáng)大的TRIOS控制分析軟件
8.超前的大振幅振蕩(LAOS)和傅立葉變換(FT)分析模塊
9.前瞻性的正交疊加(OSP)和二維小振幅振蕩(2D-SAOS)模式
10.新穎的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析模式允許執(zhí)行固體拉伸、壓縮和彎曲測(cè)試
技術(shù)方面：
只有ARES-G2能獨(dú)立量測(cè)應(yīng)力和應(yīng)變精確的力學(xué)測(cè)量
基于控制變量(刺激)和量測(cè)變量(響應(yīng))。這些關(guān)鍵物理量的獨(dú)立量測(cè)可以在最大程度上保證測(cè)量的精確性。此外，任務(wù)的每個(gè)分析要素都應(yīng)該根據(jù)其自身的作用進(jìn)行優(yōu)化。以模量測(cè)量為例，應(yīng)變的施加和應(yīng)力的測(cè)量應(yīng)該分開(kāi)進(jìn)行;或者以黏度測(cè)量為例，應(yīng)變速率的施加和應(yīng)力的測(cè)量不應(yīng)該糾纏在一起。TA儀器的ARES-G2正是基于這種方式，從而可以在很寬的應(yīng)力、應(yīng)變和頻率范圍內(nèi)確保測(cè)量結(jié)構(gòu)不包含儀器因素。
法向力平衡傳感器
無(wú)與倫比的法向力測(cè)量源于A(yíng)RES-G2力平衡傳感器(FRT)，其主要部件是維持軸向零位置的回饋伺服電機(jī)，可以執(zhí)行最精確和最快速的法向力測(cè)量且不包含系統(tǒng)柔量因素。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)
ARES-G2直驅(qū)電機(jī)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以在很寬的角位移和速率范圍內(nèi)輸出最精確的運(yùn)動(dòng)控制。其關(guān)鍵組件包括剛性軸承系統(tǒng)、高達(dá)800mN.m的無(wú)摩擦無(wú)刷直流電機(jī)、專(zhuān)利非接觸溫度測(cè)量和高位移分辨光學(xué)編碼器。獨(dú)到的設(shè)計(jì)確保樣品精確變形，ARES-G2驅(qū)動(dòng)電機(jī)高扭矩為高剛性材料的大形變測(cè)試提供了最大可能;堅(jiān)固的軸向止推和徑向支撐軸承確保驅(qū)動(dòng)電機(jī)在測(cè)試過(guò)程中能夠完美保證轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)軸向和徑向偏移，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的切向和法向量測(cè)。
扭矩平衡傳感器(TRT)
ARES-G2扭矩平衡傳感器(TRT)測(cè)量樣品應(yīng)力，其傳感器的工作原理是根據(jù)伺服電機(jī)維持機(jī)頭零位置所需電流大小測(cè)量切向扭矩。這種準(zhǔn)無(wú)限剛性的傳感器特色是扭矩量程寬達(dá)5,000,000:1、堅(jiān)固耐用的空氣軸承、高分辨電容式角度感應(yīng)器((Patent#7,075,317和7,135,874))和新型非接觸上部溫度感應(yīng)器(Patent#6,931,915)。
完全獨(dú)立的扭矩測(cè)量不需要做任何電機(jī)系統(tǒng)慣量和軸承摩擦校正，這就意味著ARES-G2可以實(shí)現(xiàn)最純粹的樣品應(yīng)力直接量測(cè)且高頻振蕩沒(méi)有系統(tǒng)噪音。
主動(dòng)溫度控制(ATC)
ARES-G2采用專(zhuān)利非接觸溫度傳感器量測(cè)和控制溫度(Patent#6,931,915)。鉑金熱敏電阻(PRTS)直接與電機(jī)和傳感器軸桿相連，而熱敏電阻與上下夾具中心緊密接觸。位于電機(jī)和傳感器中心的電路首先讀取熱敏電阻溫度信號(hào)，然后通過(guò)非接觸機(jī)制(無(wú)線(xiàn))傳遞到控制電路并接受回饋。由于上下夾具均能直接量測(cè)溫度并進(jìn)行回饋，上下夾具間不存在溫度梯度，因此，不需要進(jìn)行復(fù)雜的溫度校準(zhǔn)和偏移設(shè)置就可以精確量測(cè)和控制樣品溫度。
以下例子可以展示這種新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。瀝青樣品在25℃恒溫5分鐘然后階躍升溫到85℃進(jìn)行振蕩時(shí)間掃描，跟蹤體系復(fù)數(shù)黏度的變化。一種情況下保證上下兩個(gè)熱敏電阻與夾具直接接觸使用ATC技術(shù)，而另外一種情況是熱敏電阻只是靠近夾具但不直接接觸即不使用ATC技術(shù)。在第二種情況下，雖然表面看溫度很快達(dá)到了85℃，但復(fù)數(shù)黏度在達(dá)到平衡之前并沒(méi)有跟上溫度變化，這表明真實(shí)的樣品溫度與表面觀(guān)測(cè)的溫度有一定的梯度。在使用ATC的情況下，量測(cè)的溫度為真實(shí)樣品溫度，這一點(diǎn)可以從復(fù)數(shù)黏度與其同步變化加以證實(shí)。也就是說(shuō)，只有在使用ATC技術(shù)的情況下，控制/量測(cè)的才是樣品溫度。
觸摸屏和觸按板
ARES-G2測(cè)試機(jī)臺(tái)前端安裝有彩色觸摸屏界面，用戶(hù)只需通過(guò)輕輕觸摸即可直接在測(cè)試機(jī)臺(tái)上設(shè)置溫度、設(shè)定間隙等，這使得“簡(jiǎn)便操作”達(dá)到全新高度。屏幕上還可實(shí)時(shí)顯示儀器測(cè)試(扭矩、法向力、樣品溫度等)以及儀器狀態(tài)等系統(tǒng)信息。通過(guò)位于測(cè)試機(jī)臺(tái)下部的按鍵面板，用戶(hù)可以方便地改變機(jī)頭位置和驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)等。
框架，垂直移動(dòng)和準(zhǔn)直
ARES-G2的框架采用高剛性和低柔量(0.1μm/N)材質(zhì)從而可實(shí)現(xiàn)垂直移動(dòng)的高精確性，以確保夾具位置準(zhǔn)確控制和同心對(duì)齊
框架部件采用延性鑄鐵整體澆鑄，強(qiáng)度高，從而可保證高頻測(cè)試下最優(yōu)阻尼性能和寬溫度范圍內(nèi)的尺寸穩(wěn)定性。
傳感器由兩個(gè)硬質(zhì)鋼十字滑板完全剛性地固定在框架上，從而確保其在測(cè)試過(guò)程中不出現(xiàn)任何偏移。導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)能確保機(jī)頭平滑地垂直移動(dòng)且保持高同心度、平行度，這對(duì)夾具間隙的精確控制來(lái)說(shuō)是十分重要的。
傳感器頭垂直定位通過(guò)精密絲桿實(shí)現(xiàn)，該絲桿通過(guò)剛性的預(yù)載荷雙向軸承連接在微步電機(jī)上，可以有效防止回沖。
線(xiàn)性光學(xué)編碼器直接安裝在固定框架和移動(dòng)支架之間，不依賴(lài)于導(dǎo)軌螺桿的位移，確保精準(zhǔn)定位，精度可以達(dá)到0.1μm。
強(qiáng)制對(duì)流爐(FCO)
FCO爐是氣體對(duì)強(qiáng)制流爐，可為測(cè)試提供理想、穩(wěn)定的溫控環(huán)境，能以極快的加熱和冷卻速率在-150-600℃范圍實(shí)現(xiàn)溫度控制，升溫速率最高可線(xiàn)性實(shí)現(xiàn)60℃/min，如選用液氨冷卻系統(tǒng)，溫度控制可降至-150℃,也可以選擇機(jī)械制冷系統(tǒng)降溫至-80℃而無(wú)液氨消耗。FCO是聚合物熔體、熱固性樹(shù)脂和固體測(cè)試的首選溫控系統(tǒng)，可使用氨氣吹掃而避免聚合物的高溫氧化。通過(guò)使用雙元件加熱和反向旋轉(zhuǎn)氣流加熱樣品可以確保整個(gè)FCO內(nèi)有最優(yōu)號(hào)的溫度均勻性和穩(wěn)定性。FCO爐配有全新非常靈活的附件--導(dǎo)軌附件，爐子可選擇安裝在A(yíng)RES-G2測(cè)試平臺(tái)的左邊或者右邊。FCO爐還配有可靠、耐用的LED燈和玻璃觀(guān)察窗，可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)觀(guān)察樣品的狀況。還可選配全新的遙控照明聚焦攝像系統(tǒng)，配合流媒體視頻和圖像采集軟件，可以實(shí)時(shí)顯示/存儲(chǔ)圖像。在FCO爐可使用平行板、錐板、固體扭擺、大應(yīng)變專(zhuān)用錐板、拉伸粘度夾具(EVF)、SER2-A通用測(cè)試平臺(tái)夾具和動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)試夾具。
高級(jí)Peltier系統(tǒng)(APS)
智能識(shí)別APS溫控系統(tǒng)的溫度控制范圍為-10-150℃，最大升溫速率20℃/min，控溫精度±0.1℃。與普通的Peltier板不同，APS除了可使用錐板、平行板夾具外，還可使用同心圓筒夾具，從而可滿(mǎn)足大部分測(cè)試需求。APS可快速更換下板是一塊直徑為60mm陽(yáng)極鍍鉻板，同時(shí)還配備個(gè)固定可更換下板的卡銷(xiāo)環(huán)，方便安裝各種特征表面的下夾具，如可拋棄板、十字花紋板和磨砂面板等。除此之外，APS還可選配防揮發(fā)罩，配合帶防揮發(fā)槽夾具使用可有效防止易揮發(fā)樣品的揮發(fā)。

APS通過(guò)一個(gè)非接觸傳熱機(jī)制控制溫度，Peltier元件和中心旋轉(zhuǎn)體之間的間隙僅為50μm，這使得施加存粹形變的同時(shí)很方便熱傳遞。

Peltier防揮發(fā)蓋 防揮發(fā)蓋配合防揮發(fā)夾具使用可形成熱穩(wěn)定揮發(fā)阻隔，從而有效測(cè)試過(guò)程中的溶劑喪失。防揮發(fā)夾具上的儲(chǔ)液槽用來(lái)儲(chǔ)存低黏度油或者樣品中的揮發(fā)性溶劑，防揮發(fā)蓋上沿可不接觸夾具而浸入儲(chǔ)液中從而形成溫度均勻、蒸汽飽和的密封環(huán)境，可有效阻止溶劑喪失。防揮發(fā)蓋通過(guò)圓環(huán)定位于A(yíng)PS中心。

同心圓筒夾具 APS外杯有10、15和17mm幾種半徑配合末端內(nèi)陷和DIN轉(zhuǎn)子供選用。內(nèi)轉(zhuǎn)子有9.3、14和16mm幾種半徑和外杯根據(jù)DIN標(biāo)準(zhǔn)配套使用。雙筒與單臂筒相比，額外增加力剪切面適合超低黏度的低剪切測(cè)試。

特殊外杯和轉(zhuǎn)子 特殊夾具主要有十字葉片和螺旋槳轉(zhuǎn)子。這類(lèi)轉(zhuǎn)子對(duì)于分散體系來(lái)說(shuō)特別重要，可有效避免材料/夾具表面滑移。十字葉片有7.5和14mm兩種半徑。螺旋槳轉(zhuǎn)子配合大外杯使用在剪切測(cè)試中可起攪拌混合作用或保持粒子懸浮。

動(dòng)態(tài)力學(xué)分析