FT-3400 粉體流動行為分析儀 Jenike 剪切法符合 ASTM D6128
發(fā)布時間： 2026-06-27 14:37:22 點擊： 28
一、產品介紹
FT-3400 粉體流動行為分析儀是基于 Jenike 剪切法原理設計的粉體力學特性檢測設備，參照 ASTM D6128-22、ASTM D6682-15 (2021)、ASTM D6773-22、GB/T 31057.3-2018 附錄 B 以及中國藥典 2025 版四部 9604 粉體流動性指導原則（剪切池法）等多項標準開發(fā)，通過分析粉體剪切動態(tài)數據來描述粉體流動行為表征，解決粉體工業(yè)在加工、存儲、運輸、料倉設計中常出現的拱架 / 鼠孔結構、料倉堵塞、架橋、偏析等工程問題。
該設備采用環(huán)形剪切盒設計，通過自動控制的荷重施加于剪切蓋上，作用于以設定速度轉動的環(huán)形剪切盒內樣品上，實現樣品與樣品、樣品與壁面在不同壓力下的剪切測試。配套 PC 軟件可實時采集數據、建立莫爾應力圓模型，自動計算內摩擦角、流動函數、壁摩擦角、開放屈服強度等重要參數，并可直接輸出料倉設計所需的料斗半頂角、zui小卸料口徑等工程參數，為粉體料倉設計、工藝優(yōu)化、質量控制提供數據支持。
FT-3400 粉體流動行為分析儀測試功能全，涵蓋預固結處理、瞬態(tài)剪切函數、時效剪切函數、壁摩擦函數、時效壁摩擦函數、松裝密度函數六大測試模塊，適用于化工、制藥、食品、冶金、陶瓷、農業(yè)等多行業(yè)粉體散粒物料的流動性能表征，是粉體工程研究、料倉結構設計、產品質量管控的實用型分析儀器。
二、產品特點
◆ 多標準合規(guī)：符合 ASTM D6128、ASTM D6773、GB/T 31057.3、中國藥典 2025 等多項國內外標準
◆ Jenike 剪切法：采用經典 Jenike 剪切原理，數據可直接用于料倉工程設計
◆ 六大測試功能：預固結、瞬態(tài)剪切、時效剪切、壁摩擦、時效壁摩擦、松裝密度測試
◆ 自動控制：PC 軟件全自動控制測試過程，自動加載、剪切、數據采集，減少人為誤差
◆ 環(huán)形剪切盒：鋁合金材質剪切單元，剪切過程穩(wěn)定，樣品受力均勻
◆ 雙剪切蓋配置：配備齒槽蓋和平面蓋，不銹鋼材質，滿足不同測試需求
◆ 高分辨率測量：垂直主應力分辨率 0.01N，扭矩分辨率 0.01N?m，數據穩(wěn)定
◆ 剪切速度可調：0.5mm/min～3mm/min 范圍內可設置，適配不同粉體特性
◆ 實時數據分析：軟件實時生成剪切曲線、莫爾應力圓、屈服軌跡，自動計算流動參數
◆ 料倉設計計算：自動計算料斗半頂角、zui小卸料口徑，給出流 / 不流判定結果
◆ 時效測試功能：支持時間固結測試，模擬粉體長期存儲后的強度變化
◆ 壁摩擦測試：可測試粉體與不同壁面材料的摩擦特性，適配料倉壁材選擇
◆ 自動吸塵：配備手持式自動吸塵裝置，樣品清理方便
◆ 急停保護：設有急停控制裝置，操作合規(guī)有保障
◆ 報告生成：自動生成測試報告，支持數據圖譜打印與導出
三、工作原理
FT-3400 粉體流動行為分析儀采用 Jenike 剪切測試原理：將粉體樣品裝入環(huán)形剪切盒中，先通過垂直加載系統對樣品施加規(guī)定的法向壓力進行預固結，使樣品達到穩(wěn)定的密實狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)流動）；然后在不同法向應力下對樣品進行剪切，測量剪切過程中的剪切應力與剪切位移關系，得到屈服軌跡；通過繪制莫爾應力圓，計算得到粉體的內摩擦角、有效內摩擦角、開放屈服強度（無側限屈服強度）、內聚力等關鍵力學參數；通過測試不同固結壓力下的開放屈服強度，得到粉體的流動函數（Flow Function, FF），從而表征粉體的流動特性。
流動函數 FFc 是評價粉體流動性的關鍵指標，定義為主固結應力 σ1 與開放屈服強度 fc 的比值（FFc=σ1/fc），根據 Jenike 分類法可將粉體流動性分為：
- FFc<1：不流動
-
1
-
2
-
4
- FFc>10：自由流動
壁摩擦測試通過更換不同材質的壁面蓋板，測量粉體與固體壁面之間的摩擦特性，得到壁摩擦角、壁附著力等參數，用于料倉壁面角度設計。時效剪切測試通過將樣品在規(guī)定壓力下固結一定時間后再進行剪切，模擬粉體在料倉中長期存儲后的結塊趨勢和強度變化。
料倉設計計算基于 Jenike 料倉設計理論，根據測得的有效內摩擦角、壁摩擦角、粉體密度等參數，計算得到整體流料斗的zui小半頂角和防止架橋的zui小卸料口徑，為料倉工程設計提供直接的參數依據。
測試流程簡述：
樣品制備 → 裝入剪切盒 → 預固結至穩(wěn)態(tài) → 不同法向應力下剪切測試 → 繪制屈服軌跡 → 莫爾圓分析 → 計算流動參數 → 料倉設計計算 → 生成報告
四、技術參數
| 項目名稱 | 技術參數 |
|---|---|
| 設備型號 | FT-3400 |
| 測試原理 | Jenike 環(huán)形剪切法 |
| 參考標準 | ASTM D6128-22；ASTM D6682-15； |
| 測試功能 | 預固結處理、瞬態(tài)剪切函數、 |
| 垂直主應力范圍 | 0-100N，分辨率 0.01N |
| 扭矩測量范圍 | 0-10N?m，分辨率 0.01N?m |
| 剪切速度范圍 | 0.5mm/min～3mm/min 可調 |
| 剪切單元材質 | 防銹鋁合金材質 |
| 剪切蓋配置 | 齒槽蓋、平面蓋，不銹鋼材質 |
| 操作方式 | PC 軟件全自動控制 |
| 測量方式 | 自動測量、自動數據采集 |
| 分析輸出參數 | 內摩擦角、有效內摩擦角、主應力、 |
| 通訊接口 | USB、RS-232 雙接口 |
| 清理裝置 | 手持式自動吸塵系統 |
| 樣品整理工具 | 配套刮料器、整料器 |
| 保護裝置 | 急停控制按鈕 |
| 工作溫濕度 | 8-40℃，相對濕度 35%-80% RH |
| 供電規(guī)格 | AC 220V±10% 50Hz |
| 軟件功能 | 實時曲線顯示、自動計算分析、 |
★ 選購配置：
?備用剪切盒（3400-JXH）：鋁合金剪切盒，規(guī)格可定制
?多規(guī)格砝碼組（3400-FM）：不同重量砝碼，擴展測試量程
?配套吸塵器（XCQ）：手持式自動吸塵裝置
?測試電腦 + 打印機（PC）：Windows 系統電腦 + A4 打印機
?計量證書（3400-JL）：合作機構提供計量校準證書
?3Q 驗證服務（3400-3Q）：安裝 / 操作 / 性能驗證服務
?延保服務（3400-YB）：1-3 年延長保修服務
?定制壁面板：不同材質壁面測試板（不銹鋼、鋁、PTFE 等）
五、適用范圍
FT-3400 粉體流動行為分析儀主要應用于粉體工程領域的流動性能表征與料倉設計研究，適用場景包括：
◇ 化工行業(yè)：化工粉體、催化劑、塑料粒子、橡膠助劑、顏料、涂料粉體等的流動性測試與料倉設計
◇ 制藥行業(yè)：藥用原輔料、藥物中間體、制劑粉體的流動性表征，符合中國藥典剪切池法要求
◇ 食品行業(yè)：面粉、淀粉、奶粉、糖類、食品添加劑、調味品等食品粉體的加工性能測試
◇ 冶金行業(yè)：金屬粉末、石墨粉、炭黑、礦粉、冶金輔料等粉體的流動性能評價
◇ 陶瓷建材：陶瓷原料、水泥、混凝土外加劑、耐火材料、建筑粉體的存儲輸送設計
◇ 農業(yè)領域：糧食、飼料、農藥粉體、肥料等農業(yè)散粒物料的流動性測試
◇ 科研院所：粉體工程、顆粒學、散料輸送等領域的基礎研究與新配方開發(fā)
◇ 高等院校：化學工程、制藥工程、材料科學等相關學科的教學實驗與科研項目
◇ 工程設計公司：料倉、料斗、輸送管道等粉體處理設備的工程設計參數計算
◇ 生產企業(yè)研發(fā)部：粉體產品配方優(yōu)化、生產工藝改進、產品質量控制
◇ 合作檢測實驗室：提供粉體流動性能合作檢測服務
適用測試物料：
?化工粉體：聚乙烯、聚丙烯、PVC、催化劑、吸附劑、分子篩等
?制藥粉體：微晶纖維素、乳糖、淀粉、硬脂酸鎂、藥物 API 等
?食品粉體：面粉、奶粉、咖啡粉、糖粉、可可粉、調味料等
?金屬粉體：鐵粉、銅粉、鋁粉、鎢粉、硬質合金粉、3D 打印粉等
?礦物粉體：石墨、炭黑、滑石粉、碳酸鈣、硅微粉、水泥等
?其他散粒物料：種子、飼料、農藥、肥料、陶瓷原料等
不適用范圍：
?粒徑過大（一般大于 5mm）的顆粒物料
?漿狀、膏狀、液體物料
?具有強腐蝕性、易燃易爆的危險物料（需定制特殊配置）
六、操作流程
1. 準備工作
? 檢查設備外觀，確認各部件完好，急停按鈕復位
? 將設備放置在穩(wěn)固無振動的工作臺上，調節(jié)水平
? 連接設備電源與電腦通訊線，開啟設備電源
? 打開 PC 測試軟件，確認設備與軟件通訊正常
? 準備待測粉體樣品，按標準要求進行預處理（密封放置 12 小時以上）
? 清潔剪切盒、剪切蓋，準備刮料器、吸塵器等工具
2. 設備校準與設置
? 進行設備空載自檢，確認傳感器工作正常
? 選擇測試項目（預固結 / 瞬態(tài)剪切 / 壁摩擦等）
? 設置剪切速度、預固結壓力、剪切點數量等測試參數
? 根據樣品特性選擇合適的剪切蓋（齒槽蓋 / 平面蓋）
? 進行傳感器清零校準
3. 預固結測試
? 將清潔的剪切盒放置在測試工位，進行重量清零
? 稱取適量粉體樣品，均勻裝入剪切盒，刮平表面
? 在軟件中輸入樣品質量等參數
? 啟動預固結程序，設備自動加載至設定預固結壓力
? 設備以設定速度進行剪切，直至達到穩(wěn)態(tài)流動
? 如穩(wěn)態(tài)失敗，重新裝樣調整參數后再次測試
4. 剪切測試步驟
? 預固結完成后，依次在不同法向應力下進行剪切測試
? 每個法向應力點自動記錄剪切應力 - 位移曲線
? 完成剪切點后，軟件自動繪制屈服軌跡
? 如需測試時效剪切，按設定時間固結后再進行剪切
? 壁摩擦測試需更換對應材質的壁面板，重復上述步驟
? 松裝密度測試按標準程序進行，記錄不同壓力下的密度值
5. 數據分析與報告
? 軟件自動繪制莫爾應力圓，計算內摩擦角、開放屈服強度等參數
? 生成流動函數曲線，自動進行流動性分級判定
? 輸入料倉設計參數，自動計算料斗半頂角、zui小卸料口徑
? 查看測試曲線與數據結果，確認數據合理性
? 保存測試數據，生成并打印測試報告
6. 測試結束
? 關閉測試軟件，關閉設備電源
? 升起剪切蓋，取出剪切盒
? 使用吸塵器清理剪切盒、剪切蓋及設備內部殘留樣品
? 清潔整理工具，將配件歸位
? 備份測試數據，設備歸位
七、服務項目
■ 基礎服務
?設備安裝調試指導：提供詳細的安裝說明與遠程調試指導
?操作培訓服務：提供軟件操作、測試方法、結果解讀培訓
?標準解讀服務：提供 Jenike 方法、相關測試標準的解讀培訓
■ 售后服務
?整機質保：設備提供質保服務，質保期內非人為損壞的零部件提供更換服務
?故障維修：設備出現故障時提供維修服務，保障設備正常運行
?技術支持：提供長期的粉體測試技術咨詢與料倉設計建議
■ 延保服務
?延保方案：可根據需求選購延長保修服務
?延保內容：延保期內享受與質保期同等的維修服務
?到場服務：部分地區(qū)可提供到場維修與校準服務（需提前預約）
■ 樣品測試
?來樣測試：可提供客戶來樣測試服務，出具完整測試報告
?料倉設計：根據測試數據提供料倉、料斗設計參數建議
?方案咨詢：根據粉體特性提供流動性測試方案與工藝優(yōu)化建議
■ 增值服務
?計量校準：可提供合作機構計量證書服務
?3Q 驗證：提供 IQ/OQ/PQ 安裝操作性能驗證服務
?耗材供應：長期供應剪切盒、剪切蓋、密封圈等易損耗材
?壁板定制：提供不同材質壁面板定制服務，適配壁摩擦測試需求
八、包裝配件
FT-3400 粉體流動行為分析儀標準配置清單：
? 主機測試系統 1 臺（含加載機構、扭矩傳感器）
? 標準鋁合金剪切盒 1 套
? 不銹鋼齒槽剪切蓋 1 個
? 不銹鋼平面剪切蓋 1 個
? 標準壁面板 1 塊
? 配套刮料器 / 整料器 1 套
? 手持式吸塵器 1 套
? 設備通訊線 1 套
? 電源線 1 根
? PC 測試分析軟件 1 套（含加密狗）
? 安裝工具套裝 1 套
? 水平調節(jié)腳墊 4 個
? 備用密封圈 1 組
? 使用說明書 1 份
? 產品合格證 1 份
? 保修卡 1 份
? 裝箱單 1 份
可選配件：
? 備用剪切盒（3400-JXH）：鋁合金材質
? 多規(guī)格砝碼組（3400-FM）：擴展測試量程
? 定制壁面板：不銹鋼、鋁、PTFE 等不同材質
? 大容積 / 小容積剪切盒定制
? 測試電腦 1 臺（Windows 系統）
? A4 打印機 1 臺
? 計量證書（3400-JL）：1 份
? 3Q 驗證服務（3400-3Q）：1 組
? 延保服務（3400-YB）：1-3 年
九、售后服務
1. 質保承諾
設備自驗收合格之日起提供質保服務，質保期內出現非人為損壞的質量問題，提供維修或零部件更換服務。傳感器、電機等重要部件按相關規(guī)定執(zhí)行。
2. 維修服務
設備出現故障時，可聯系售后技術支持，提供故障描述后將安排技術人員進行處理。常見軟件問題可通過遠程指導解決，硬件問題需現場處理的將安排到場服務。
3. 技術支持
提供長期的技術咨詢服務，解答設備使用、測試方法、結果解讀、料倉設計等方面的問題。軟件版本升級信息將及時通知用戶。
4. 配件供應
長期供應設備零配件及耗材，包括剪切盒、剪切蓋、密封圈、壁面板等，確保設備長期穩(wěn)定運行。易損件提供更換指導服務。
5. 校準服務
可提供設備校準建議與校準方法指導，也可提供合作機構計量證書服務，保障測試數據的穩(wěn)定性與溯源性。
6. 培訓服務
提供設備操作、軟件使用、標準解讀、粉體測試技術等培訓服務，幫助操作人員正確使用設備，獲得可靠的測試結果。
十、FAQ
Q1：FT-3400 粉體流動行為分析儀符合哪些標準？
A：該設備參照 ASTM D6128-22（Jenike 剪切測試）、ASTM D6682-15、ASTM D6773-22、GB/T 31057.3-2018 附錄 B 以及中國藥典 2025 版四部 9604 粉體流動性指導原則（剪切池法）設計，測試方法與數據處理符合國內外標準要求。
Q2：什么是 Jenike 剪切法？有什么優(yōu)勢？
A：Jenike 剪切法是由 Andrew Jenike 博士提出的粉體剪切測試方法，通過測量粉體在不同固結壓力下的剪切強度，得到流動函數、內摩擦角等參數，是目前料倉設計領域公認的方法，測試數據可直接用于計算料斗半頂角、zui小卸料口徑等工程參數，解決料倉架橋、鼠孔、堵塞等實際問題。
Q3：流動函數 FFc 是什么意思？如何判斷流動性？
A：流動函數 FFc 是主固結應力與開放屈服強度的比值，是評價粉體流動性的關鍵指標。根據 Jenike 分類：FFc<1 為不流動，110 為自由流動。
Q4：設備可以直接給出料倉設計參數嗎？
A：可以。FT-3400 配套軟件內置 Jenike 料倉設計算法，根據測試得到的有效內摩擦角、壁摩擦角、松裝密度等參數，可自動計算出整體流料斗的建議半頂角和防止架橋的zui小卸料口徑，為料倉工程設計提供直接參考。
Q5：時效剪切測試有什么作用？
A：時效剪切測試是將粉體樣品在一定壓力下固結一段時間（模擬料倉中長期存儲）后再進行剪切測試，用于評價粉體的結塊趨勢和存儲后的強度變化，對于易吸潮、易結塊粉體的存儲條件設計和保質期評估具有重要意義。
Q6：壁摩擦測試有什么用途？
A：壁摩擦測試用于測量粉體與不同固體壁面材料之間的摩擦特性，得到壁摩擦角和壁附著力參數。料倉設計時需要根據壁摩擦角選擇合適的料斗傾角和壁面材料，確保粉體能夠沿倉壁順利流動，不發(fā)生掛壁、積料現象。
Q7：適用于制藥行業(yè)嗎？是否符合藥典要求？
A：適用。FT-3400 符合中國藥典 2025 版四部 9604 粉體流動性指導原則中的剪切池法要求，可用于藥用原輔料、制劑粉體的流動性表征，為處方工藝開發(fā)、生產過程控制提供數據支持。
Q8：樣品需要如何預處理？
A：建議測試前將松散樣品裝入密封容器中，在恒定溫濕度環(huán)境下放置 12 小時以上，確保樣品狀態(tài)穩(wěn)定。不同樣品應分開存放避免污染，粒度不均勻的樣品建議進行篩分，選取代表性粒級進行測試。
Q9：剪切速度為什么可以調節(jié)？
A：不同粉體對剪切速度的敏感性不同，一般標準測試建議使用 1-2mm/min 的剪切速度，對于某些特殊粉體（如粘性粉體、易破碎顆粒）可適當調整剪切速度，以獲得穩(wěn)定的屈服軌跡和重復性好的測試結果。
Q10：設備對工作環(huán)境有什么要求？
A：建議放置在穩(wěn)固無振動的工作臺上，環(huán)境溫度 8-40℃，相對濕度 35%-80% RH，避免陽光直射、潮濕、腐蝕性氣體和強電磁干擾。測試過程中應避免觸碰設備，保持環(huán)境穩(wěn)定，以獲得準確的測試結果。
十一、關聯產品
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