Combine la commodité de Smart Swap™ et de la technologie de chauffage Peltier avec une grande variété de géométries de coupelle et de rotor.
Système thermique à cylindres concentriques Peltier
Le système thermique à cylindres concentriques Peltier combine la commodité de Smart Swap™ et de la technologie de chauffage Peltier avec une grande variété de géométries de coupelle et de rotor. Les géométries à cylindres concentriques sont couramment utilisées pour tester les fluides à faible viscosité, les dispersions ou les liquides qui peuvent être versés dans une coupelle. Les exemples de matériaux compatibles avec le cylindre concentrique incluent les solutions de polymère à faible concentration ; les solvants ; les huiles ; les boues de forage ; la peinture ; le vernis ; les encres pour imprimante jet d’encre ; les boues de céramique ; les suspensions pharmaceutiques, antitussifs et aliments pour bébés ; les mousses ; les produits alimentaires tels que les jus et épaississants ; les produits laitiers tels que le lait et la crème aigre ; les vinaigrettes , et les sauces pour pâtes alimentaires.
Technologie
Le système de cylindres concentriques Peltier offre une plage de températures de -20 °C à 150 °C, avec un taux de chauffage maximal de 13 °C/min. Quatre éléments de chauffage Peltier sont placés en contact étroit avec une géométrie de coupelle inférieure maintenue en place par une enveloppe isolée. La conception unique brevetée(1) de la géométrie inférieure assure un transfert thermique rapide et efficace sur les parois de la coupelle. Un thermomètre à résistance de platine (PRT) se trouve à proximité du sommet de la coupelle afin de permettre une mesure et un contrôle précis de la température. Le taux de chauffage maximal contrôlable dépend de la température du fluide du dissipateur thermique, du débit et de la capacité de refroidissement/chauffage du circulateur, et de la viscosité du fluide du dissipateur thermique. (1) Brevet déposé aux États-unis sous le numéro 6 588 254
Géométries des coupelles et des rotors
Les géométries des cylindres concentriques Peltier standard comprennent un rayon de coupelle de 15 mm, configuré avec un rotor à extrémité évidée ou DIN. Ces deux rotors ont un rayon de 14 mm et une hauteur de 42 mm. Le cylindre concentrique à double écart possède une surface de cisaillement supplémentaire sur un seul écart, offrant ainsi une tension réduite et une plus grande sensibilité pour les solutions à très faible viscosité.
Coupelles et rotors spéciaux
Les géométries spécialisées comprennent différents rotors à ailettes, hélicoïdaux et de turbine de collage amidon, ainsi que des coupelles à grand diamètre et cannelées. Ces géométries de cylindres concentriques spéciaux sont très utiles pour caractériser les dispersions peu stables, en empêchant les erreurs liées au glissement à l’interface matériau/géométrie, ainsi que pour les matériaux en vrac à grandes particules. Des géométries à ailettes sont disponibles avec un rayon de 14 mm ou de 7,5 mm. La coupelle de grand diamètre a un rayon de 22 mm. Le rotor hélicoïdal et de turbine et la coupelle conservent un échantillon mélangé ou des particules en suspension durant le cisaillement.
| Tableau de compatibilité des coupelles à cylindres concentriques et des rotors | ||||||||
| Rotor/Coupelle | DIN | Extrémité évidée | Mélangeur d’amidon | Ailettes | Ailettes à double écartement | Double écartement | Rotor hélicoïdal | |
| Standard (rayon : 15 mm) | ● | ● | ● | ● | ||||
| Grand diamètre (rayon : 22 mm) | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||
| Amidon (rayon : 18,5 mm) | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||
| Cannelures | ● | ● | ||||||
| Double écartement | ● | |||||||
| Hélicoïdal (rayon : 17 mm) | ● | |||||||
Caractéristiques et avantages
- Technologie Smart Swap™
- Plage de température étendue : -20 °C à 150 °C
- Contrôle de température Peltier pour un chauffage et un refroidissement rapides
- Options standard DIN, à extrémité évidée et à double écart courantes
- Géométries disponibles en acier inoxydable et en aluminium à anodisation dure
- Grande variété de diamètres de coupelle • Géométries de turbine et à ailettes pour empêcher le tassement et le glissement, et permettre la caractérisation des grandes particules
- Torsion immergée
- Géométries spéciales disponibles sur demande
Generic Container Holder
Support de récipient générique
Le support de récipient générique est une option Smart Swap™ capable de maintenir en place tout récipient ayant un diamètre extérieur maximal de 80 mm pour caractériser des matériaux à l’aide de rotors. Il permet d’évaluer rapidement des matériaux tels que des peintures et des vernis, des crèmes, des sauces pour pâtes alimentaires, etc., sans créer d’importants cisaillements dus au chargement des échantillons. Il offre également une excellente plate-forme pour les béchers ou les béchers gainés.
Flow Curve on Xanthan Gum
Courbe de débit de la gomme xanthane
Les géométries de cylindres concentriques sont utiles pour collecter des informations sur la courbe de débit de la viscosité avec une large gamme de taux de cisaillement. La figure ci-dessous fournit un exemple pour une solution de gomme xanthane. Cinq décades de viscosité sont facilement obtenues sur six décades de taux de cisaillement. Ce système offre également une puissante alternative aux géométries de plaques parallèles ou de cônes et de plaques pour les matériaux peu stables ou sujets à la rupture des bords ou à l’évaporation rapide du solvant.
Concentric Cylinder Solvent Trap Cover
Couvercle du piège à solvant du cylindre concentrique
Un piège à solvant est disponible pour le cylindre concentrique Peltier. Il comprend un réservoir de base et un couvercle en deux parties monté sur l’arbre du rotor. Le piège à solvant fournit un pare-vapeur afin de sceller l’environnement dans la coupelle et empêcher l’évaporation du solvant.
Characterization of Foam with Vane Rotor
Caractérisation de la mousse avec un rotor à ailettes
Les chiffres ci-dessous montrent un exemple de réponse en fonction du temps et de fréquence d’une mousse à raser caractérisée à l’aide d’une coupelle standard et d’un rotor à ailettes. La structure de la mousse à raser a une durée de vie ou une stabilité limitée. Le rotor à ailettes minimise la tension de cisaillement qui se produit durant le chargement dans l’écart avec un rotor standard, ce qui permet de garder la structure délicate de la mousse intacte pour les tests. La caractérisation multiwave sur le DHR permet de collecter rapidement une grande variété d’informations structurelles. La figure de gauche montre une décroissance du module de stockage G’ à mesure que la structure de la mousse se désagrège dans le temps. Avec le multiwave, les données sont simultanément collectées sur une large plage de fréquences. Il est possible de représenter ces données comme des balayages de fréquence sur une période de plus en plus longue, comme illustré à droite. Les résultats montrent la réponse viscoélastique de la mousse à raser en fonction du temps.
Torsion Immersion Cell
Cellule de torsion immergée
La cellule de torsion immergée permet de fixer et de caractériser des échantillons en forme de barre rectangulaire tout en les immergeant dans un fluide à température contrôlée. Le changement des propriétés mécaniques qui en résulte, causé par la dilatation ou la plastification, peut être analysé dans des expériences oscillatoires. Cette option permet de mieux comprendre les matériaux dans des conditions réelles, tels que les implants corporels dans un environnement salin ou les joints en caoutchouc en contact avec des huiles ou des solvants.
Rheology of Pasta During Cooking
Rhéologie des pâtes alimentaires durant la cuisson
La cellule de torsion immergée peut être utilisée dans de nombreuses applications alimentaires, telles que la cuisson des pâtes. Dans cet exemple, un morceau de pâte fettuccini a été soumis à un test oscillatoire de balayage dans le temps à une fréquence de 6,28 rad/s et une température de 22 °C. Des données ont été collectées sur l’échantillon sec pendant 2,5 min. afin d’établir un module de stockage de référence G’. De l’eau a été ajoutée après 2,5 min. et l’effet de l’humidité a été immédiatement observé comme une diminution du G’. Au bout de 5 min., le G’ a été surveillé tandis que la température a été portée à 95 °C, puis maintenue isothermiquement. Pendant la cuisson des pâtes, le module a chuté d’environ trois décades, puis s’est stabilisé une fois la cuisson terminée.
DHR Building Materials Cell
Cellule pour matériaux de construction DHR
La cellule pour matériaux de construction est une coupelle à cylindres concentriques et un rotor antiabrasions robustes spécialement conçus pour tester des échantillons à grandes particules, tels que les boues et les mélanges de béton. Le rotor à aubes, la cage à claire-voie et la coupelle de grand diamètre favorisent un mélange adéquat de l’échantillon tout en l’empêchant de glisser des surfaces de la coupelle et du rotor. La cage à claire-voie amovible facilite le nettoyage de l’échantillon après le test, tandis que l’enveloppe Peltier à cylindres concentriques assure un contrôle précis de la température. Utilisée conjointement avec la gamme existante de rotors et de coupelles spécialisés, la nouvelle cellule pour matériaux de construction offre une flexibilité maximale pour tester une grande variété d’échantillons à grandes particules, y compris des matériaux de construction et des produits alimentaires.
Les données ci-dessous suivent la reprise structurelle d’un mélange de béton testé à 25 °C à l’aide de la cellule pour matériaux de construction. L’échantillon de béton a été initialement soumis à une importante déformation pour reproduire les conditions de traitement rencontrées durant le pompage. Un test d’oscillation rapide de faible tension a ensuite simulé le développement des modules de l’échantillon après l’arrêt du flux. Les résultats montrent que le module de stockage du matériau augmente rapidement au cours des 10 premières minutes avant d’atteindre une valeur plateau.
- Description
-
Système thermique à cylindres concentriques Peltier
Le système thermique à cylindres concentriques Peltier combine la commodité de Smart Swap™ et de la technologie de chauffage Peltier avec une grande variété de géométries de coupelle et de rotor. Les géométries à cylindres concentriques sont couramment utilisées pour tester les fluides à faible viscosité, les dispersions ou les liquides qui peuvent être versés dans une coupelle. Les exemples de matériaux compatibles avec le cylindre concentrique incluent les solutions de polymère à faible concentration ; les solvants ; les huiles ; les boues de forage ; la peinture ; le vernis ; les encres pour imprimante jet d’encre ; les boues de céramique ; les suspensions pharmaceutiques, antitussifs et aliments pour bébés ; les mousses ; les produits alimentaires tels que les jus et épaississants ; les produits laitiers tels que le lait et la crème aigre ; les vinaigrettes , et les sauces pour pâtes alimentaires.
- Technologie
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Technologie
Le système de cylindres concentriques Peltier offre une plage de températures de -20 °C à 150 °C, avec un taux de chauffage maximal de 13 °C/min. Quatre éléments de chauffage Peltier sont placés en contact étroit avec une géométrie de coupelle inférieure maintenue en place par une enveloppe isolée. La conception unique brevetée(1) de la géométrie inférieure assure un transfert thermique rapide et efficace sur les parois de la coupelle. Un thermomètre à résistance de platine (PRT) se trouve à proximité du sommet de la coupelle afin de permettre une mesure et un contrôle précis de la température. Le taux de chauffage maximal contrôlable dépend de la température du fluide du dissipateur thermique, du débit et de la capacité de refroidissement/chauffage du circulateur, et de la viscosité du fluide du dissipateur thermique. (1) Brevet déposé aux États-unis sous le numéro 6 588 254
Géométries des coupelles et des rotorsLes géométries des cylindres concentriques Peltier standard comprennent un rayon de coupelle de 15 mm, configuré avec un rotor à extrémité évidée ou DIN. Ces deux rotors ont un rayon de 14 mm et une hauteur de 42 mm. Le cylindre concentrique à double écart possède une surface de cisaillement supplémentaire sur un seul écart, offrant ainsi une tension réduite et une plus grande sensibilité pour les solutions à très faible viscosité.
Coupelles et rotors spéciaux
Les géométries spécialisées comprennent différents rotors à ailettes, hélicoïdaux et de turbine de collage amidon, ainsi que des coupelles à grand diamètre et cannelées. Ces géométries de cylindres concentriques spéciaux sont très utiles pour caractériser les dispersions peu stables, en empêchant les erreurs liées au glissement à l’interface matériau/géométrie, ainsi que pour les matériaux en vrac à grandes particules. Des géométries à ailettes sont disponibles avec un rayon de 14 mm ou de 7,5 mm. La coupelle de grand diamètre a un rayon de 22 mm. Le rotor hélicoïdal et de turbine et la coupelle conservent un échantillon mélangé ou des particules en suspension durant le cisaillement.
- Fonctionnalités
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Tableau de compatibilité des coupelles à cylindres concentriques et des rotors Rotor/Coupelle DIN Extrémité évidée Mélangeur d’amidon Ailettes Ailettes à double écartement Double écartement Rotor hélicoïdal Standard (rayon : 15 mm) ● ● ● ● Grand diamètre (rayon : 22 mm) ● ● ● ● ● ● Amidon (rayon : 18,5 mm) ● ● ● ● ● ● Cannelures ● ● Double écartement ● Hélicoïdal (rayon : 17 mm) ● Caractéristiques et avantages
- Technologie Smart Swap™
- Plage de température étendue : -20 °C à 150 °C
- Contrôle de température Peltier pour un chauffage et un refroidissement rapides
- Options standard DIN, à extrémité évidée et à double écart courantes
- Géométries disponibles en acier inoxydable et en aluminium à anodisation dure
- Grande variété de diamètres de coupelle • Géométries de turbine et à ailettes pour empêcher le tassement et le glissement, et permettre la caractérisation des grandes particules
- Torsion immergée
- Géométries spéciales disponibles sur demande
- Accessoires et Applications
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Generic Container Holder
Support de récipient générique
Le support de récipient générique est une option Smart Swap™ capable de maintenir en place tout récipient ayant un diamètre extérieur maximal de 80 mm pour caractériser des matériaux à l’aide de rotors. Il permet d’évaluer rapidement des matériaux tels que des peintures et des vernis, des crèmes, des sauces pour pâtes alimentaires, etc., sans créer d’importants cisaillements dus au chargement des échantillons. Il offre également une excellente plate-forme pour les béchers ou les béchers gainés.
Flow Curve on Xanthan Gum
Courbe de débit de la gomme xanthane
Les géométries de cylindres concentriques sont utiles pour collecter des informations sur la courbe de débit de la viscosité avec une large gamme de taux de cisaillement. La figure ci-dessous fournit un exemple pour une solution de gomme xanthane. Cinq décades de viscosité sont facilement obtenues sur six décades de taux de cisaillement. Ce système offre également une puissante alternative aux géométries de plaques parallèles ou de cônes et de plaques pour les matériaux peu stables ou sujets à la rupture des bords ou à l’évaporation rapide du solvant.
Concentric Cylinder Solvent Trap Cover
Couvercle du piège à solvant du cylindre concentrique
Un piège à solvant est disponible pour le cylindre concentrique Peltier. Il comprend un réservoir de base et un couvercle en deux parties monté sur l’arbre du rotor. Le piège à solvant fournit un pare-vapeur afin de sceller l’environnement dans la coupelle et empêcher l’évaporation du solvant.
Characterization of Foam with Vane Rotor
Caractérisation de la mousse avec un rotor à ailettes
Les chiffres ci-dessous montrent un exemple de réponse en fonction du temps et de fréquence d’une mousse à raser caractérisée à l’aide d’une coupelle standard et d’un rotor à ailettes. La structure de la mousse à raser a une durée de vie ou une stabilité limitée. Le rotor à ailettes minimise la tension de cisaillement qui se produit durant le chargement dans l’écart avec un rotor standard, ce qui permet de garder la structure délicate de la mousse intacte pour les tests. La caractérisation multiwave sur le DHR permet de collecter rapidement une grande variété d’informations structurelles. La figure de gauche montre une décroissance du module de stockage G’ à mesure que la structure de la mousse se désagrège dans le temps. Avec le multiwave, les données sont simultanément collectées sur une large plage de fréquences. Il est possible de représenter ces données comme des balayages de fréquence sur une période de plus en plus longue, comme illustré à droite. Les résultats montrent la réponse viscoélastique de la mousse à raser en fonction du temps.
Torsion Immersion Cell
Cellule de torsion immergée
La cellule de torsion immergée permet de fixer et de caractériser des échantillons en forme de barre rectangulaire tout en les immergeant dans un fluide à température contrôlée. Le changement des propriétés mécaniques qui en résulte, causé par la dilatation ou la plastification, peut être analysé dans des expériences oscillatoires. Cette option permet de mieux comprendre les matériaux dans des conditions réelles, tels que les implants corporels dans un environnement salin ou les joints en caoutchouc en contact avec des huiles ou des solvants.
Rheology of Pasta During Cooking
Rhéologie des pâtes alimentaires durant la cuisson
La cellule de torsion immergée peut être utilisée dans de nombreuses applications alimentaires, telles que la cuisson des pâtes. Dans cet exemple, un morceau de pâte fettuccini a été soumis à un test oscillatoire de balayage dans le temps à une fréquence de 6,28 rad/s et une température de 22 °C. Des données ont été collectées sur l’échantillon sec pendant 2,5 min. afin d’établir un module de stockage de référence G’. De l’eau a été ajoutée après 2,5 min. et l’effet de l’humidité a été immédiatement observé comme une diminution du G’. Au bout de 5 min., le G’ a été surveillé tandis que la température a été portée à 95 °C, puis maintenue isothermiquement. Pendant la cuisson des pâtes, le module a chuté d’environ trois décades, puis s’est stabilisé une fois la cuisson terminée.
DHR Building Materials Cell
Cellule pour matériaux de construction DHR
La cellule pour matériaux de construction est une coupelle à cylindres concentriques et un rotor antiabrasions robustes spécialement conçus pour tester des échantillons à grandes particules, tels que les boues et les mélanges de béton. Le rotor à aubes, la cage à claire-voie et la coupelle de grand diamètre favorisent un mélange adéquat de l’échantillon tout en l’empêchant de glisser des surfaces de la coupelle et du rotor. La cage à claire-voie amovible facilite le nettoyage de l’échantillon après le test, tandis que l’enveloppe Peltier à cylindres concentriques assure un contrôle précis de la température. Utilisée conjointement avec la gamme existante de rotors et de coupelles spécialisés, la nouvelle cellule pour matériaux de construction offre une flexibilité maximale pour tester une grande variété d’échantillons à grandes particules, y compris des matériaux de construction et des produits alimentaires.
Les données ci-dessous suivent la reprise structurelle d’un mélange de béton testé à 25 °C à l’aide de la cellule pour matériaux de construction. L’échantillon de béton a été initialement soumis à une importante déformation pour reproduire les conditions de traitement rencontrées durant le pompage. Un test d’oscillation rapide de faible tension a ensuite simulé le développement des modules de l’échantillon après l’arrêt du flux. Les résultats montrent que le module de stockage du matériau augmente rapidement au cours des 10 premières minutes avant d’atteindre une valeur plateau.
