黏度计只能测试流体在一定条件下的黏度,而流变仪可以给出一个连续的转速(或剪切速率)扫描过程,给出完整的流变曲线。高级旋转流变仪还具备动态振荡测试模式,除了黏度以外,还可以给出许多流变信息,如储能模量、损耗模量、复数模量、损耗因子、零剪切黏度、动力黏度、复数黏度、剪切速率、剪切应力、应变、屈服应力、松弛时间、松弛模量、法向应力差、熔体拉伸黏度等,可获得的流体行为信息包括非牛顿性、触变性、流凝性、可膨胀性、假塑性等。
屈服应力与黏度是表征膏体流变的两个基本参数。屈服应力的测量通常分为直接法与间接法。直接法是运用旋转黏度计测量,此方法快速简便,但旋转元件与试样会产生滑移效应。间接法是指方程回归法,该方法通过假设的模式方程拟合实验数据获得屈服应力,误差较大,可靠性较差。与间接法相比,直接法重复性好,精度较高。由于采用桨叶式流变仪,转子与壁面滑移效应较小,因此,越来越多流变测试实验采用直接法测量计算。
旋转流变仪逐渐开始广泛应用于充填料浆的流变参数测试,旋转流变仪分为控制应力型和控制应变型。
使用最多的流变仪为控制应力型。其电机大多采用异步交流电机,惯量小,特别适合于低黏度的样品测试;另也有流变仪采用永磁体直流电机,从原理上响应速度快,是应力型流变仪的一种发展方向。这一类型的流变仪,采用电机带动夹具给样品施加应力,同时用光学解码器测量产生的应变或转速,并在大扭矩测量方面不会产生大量的热,不会产生信号漂移。
Brookfield的R/SPlus系列流变仪是同时具有控制剪切率(转速,单位r/min)和剪切应力(扭矩,单位N·m)两种模式的流变仪,特别适用于复杂流变分析。应用自动数据采集和分析的Rheo3000软件。通过剪切率变化而获得相应完全的流动曲线,可实现对物料从初始屈服应力到松弛、恢复和蠕变的流变学行为评估。