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ARシリーズレオメータ

ARレオメータはユニークなデザインを採用した装置で、ノンコンタクトインダクションモーターにより応力が与えられ高感度オプティカルエンコーダーで変位を測定します。ARレオメータは応力制御と歪み制御モードの両方式機能を搭載した広範囲な応用に対応出来る装置です。

TAイノベーション

世界で初めて紹介された応力制御型レオメータ
世界で初の磁気浮上型レオメータ
オプティカルエンコーダーテクノロジー
ドラッグカップエンコーダーテクノロジー
世界で初の高トルクドラッグカップモーター
特許のドラッグカップ温度センサー
スマートスワップテクノロジー
スマートスワップジオメトリー
リアルタイムウェーブフォームディスプレーとストレージ
ETCカメラビューウィンドウ
サンプルイメージキャプチャーソフトウェアビデオ
世界で初めて紹介されたペルティエテクノロジーレオメータ
ノーマルフォーストランスデューサー
ナビゲーターソフトウェア

ARシリーズレオメータ

AR-G2

ティー・エイ・インスツルメント社は自信を持ってレオメータテクノロジーの新たな展開を発表致します。新型AR-G2はウルトラ - ローナノトルクコントロールを可能にする特許申請中の磁気浮上方式ベアリングテクノロジーを世界で初めて採用しているレオメータです。AR-G2型には特許の新型ドラッグカップモーター、スマートスワップジオメトリー、イメージキャプチャーソフトウェア、ETCカメラビューウィンドウ、イーサーネットコミュニケーション等、色々な特長があります。数々の点で改良されたAR-G2型の性能は群を抜いています。そして最も先端を行く応力制御及び歪み制御レオメータと言えます。

AR2000ex

AR2000ex型は世界で最も実績のある装置です。ウルトラ - ローイナーシャドラッグカップモーターと、ポーラスカーボンエアーベアリング方式の画期的技術は今までに例のない応力制御と歪み制御の両立を可能にしました。又、スマートスワップは温度コントロールオプションの交換をワンタッチで行うことが出来る方式です。AR2000ex型は広範囲粘性物質、溶融ポリマー、固体、反応性物質の多種応用に適応出来る装置です。

AR1500ex

新AR1500exは流体と半固体に適した高感度な汎用レオメータです。例えば高分解光学エンコーダや低トルクの耐久性のあるポーラス・カーボンベアリング、超低イナーシャドラッグカップモーターのようにAR-G2、AR2000exと同様の特徴が多くあります。AR1500exには、ペルチェプレート、共軸円筒、電熱プレートなど幅広い仕様と多種のスマートスワップ温調システムがあります。AR1500exは研究と品質管理用として低価格でご提供致します。

装置仕様

  AR1500ex AR2000ex AR-G2
最小トルクオシレーションCR 0.1 µN.m 0.03 µN.m 0.003 µN.m
最小トルクオシレーションCS 0.1 µN.m 0.1 µN.m 0.003 µN.m
最小トルクステディーCR 0.1 µN.m 0.05 µN.m 0.01 µN.m
ステディーシアートルク範囲CS 0.1 µN.m 0.1 µN.m 0.01 µN.m
最大トルク 150 mN.m 200 mN.m 200 mN.m
トルク分解能 0.1 nN.m[1] 1 nN.m [1] 0.1nN.m [1]
モーターイナーシャ 15 µN.m.s[2] 15 µN.m.s[2] 18 µN.m.s[2]
角速度範囲CS 0 〜 300rad/s 0 〜 300 rad/s 0 〜 300 rad/s
角速度範囲CR 1E-7 〜 300 rad/s 1E-8 〜 300 rad/s 1.4E-9 〜 300 rad/s
周波数範囲 7.5E-7 〜628 rad/s 7.5E-7 〜 628 rad/s 7.5E-7 〜 628 rad/s
変位分解能 40 nrad 40 nrad 25 nrad
速度ステップ変化 25 ms 25 ms 7 ms
歪みステップ変化 60 ms 60 ms 30 ms
ダイレクト歪みコントロール 標準装備 標準装備[3] 標準装備[3]
トラストベアリング ポーラスカーボン
エアー
ポーラスカーボン
エアー
磁気浮上ベアリング
ノーマル/アクシャルフォース範囲 不可 0.005 〜 50 N 0.005 〜 50 N
スマートスワップ 標準装備 標準装備 標準装備
スマートスワップジオメトリー 不可 不可 標準装備
ペルティエプレート -40 〜 200°C[2] -40 〜 200°C [4] -40 〜 200°C [4]
電熱プレート -70 〜 400°C -80 〜 400°C -80 〜 400°C
電熱炉チャンバー 不可 -160 〜 600°C -160 〜 600°C
ETCカメラビューウィンドウ 不可 不可 オプション
共軸円筒 -20 〜 150°C[2]
ペルティエコントロール
-20 〜 150°C(4)
ペルティエコントロール
-20 〜 150°C[4]
ペルティエコントロール
上部ヒートプレート -30 〜 150°C[2] -30 〜 150°C(4) -30 〜 150°C(4)
ストリーミング付カメラオプション
ビデオ&イメージキャプチャー
不可 不可 オプション

CS ® コントロールストレスモード
CR ® コントロールレートモード
[1] A/Dコンバーター内部トルク分解能0.1 µN.m
[2] A/Dコンバーター内部トルク分解能1 µN.m
[3] ダイレクトストレインコントロールは測定中シングルオシレーション及び継続オシレーションが可能です。
[4] 最低温度限界は恒温水槽の溶液によって異なります。

ARテクノロジー

ドラッグカップモーター図

1. ドラッグカップモーター

モーターはトルクを与えスピードとオシレーション周波数をコントロールします。ドラッグカップモーターはスムースな動きが出来るように設計されているため、クリープやリカバリー測定に適しています。オシレーションやトランジェントテスト結果においてシステムの影響を少なくするためにイナーシャは最小に保たれます。その結果としてトルクや歪み変化において、物質の弱転移や速い反応を正確に測定することが可能となります。

2. トラストベアリング

トラストベアリングはドライブシャフトやジオメトリーの支持をしっかりと、しかも摩擦が少ない状態でサポートするものです。装置の低トルク性能はベアリングの摩擦によって決まります。ティー・エイ・インスツルメント社レオメータは新型マグネット、ジェットエアー、ポーラスカーボンエアーベアリングで構成されているトラストベアリングを搭載しています。

3. ラジアルエアーベアリング

AR-G2型とAR2000ex型にはユニークなデザインの2つのポーラスカーボンラジアルベアリングが搭載されています。デュアルラジアルベアリング方式は軟らかいサンプルや低粘度溶液と同じようにトーション測定用の固体サンプルも測定可能になります。AR550型はシングルラジアルジェットエアーベアリング搭載で溶液や軟らかいサンプル用にデザインされています。

4. オプティカルエンコーダー

低イナーシャオプティカルエンコーダーは広範囲にわたり角変位(歪み)と速度(シアーレート)の高分解能測定を可能にし、全てのARレオメータに搭載されています。非常に小さい変位測定は非常にデリケートな物質の構造評価を可能にします。又、広範囲なスピードの測定とコントロールはもう1つの装置の特徴です。

5. ノーマルフォーストランスデューサー

ユニークARレオメータの特徴としてノーマルフォースセンサーのデザインにあります。高感度、超堅牢ノーマルフォースセンサーは、モーターとベアリングから離れてジオメトリーの下に設置されています。ノーマルフォーストランスデューサーが離れている利点は2つあります。1つは、ノーマルフォースセンサーとモーター、そしてベアリングがそれぞれしっかりした状態で設置されることです。粘弾性物質がせん断状態にある時、測定面に対してサンプルが押されることによりノーマルフォースが発生します。従いまして、最小ムーブメントは正確なノーマルフォース測定のキーになります。2つ目はノーマルフォースセンサーが熱安定環境にセットされています。

6. 堅牢なアルミニウム合金とリニアーボールスライド

モーター、エアーベアリング、そしてオプティカルエンコーダーヘッドは堅牢なアルミ合金製ベースに取り付けられているので上下移動機構や回転機構がしっかりしており、精度の高い測定が出来ます。ジオメトリーの位置セット精度は1ミクロンの正確さです。

ARテクノロジー AR1500ex

AR1500ex

新AR1500exは流体と半固体に適した高感度な汎用レオメータです。例えば高分解光学エンコーダや低トルクの耐久性のあるポーラス・カーボンベアリング、超低イナーシャドラッグカップモーターのようにAR-G2、AR2000exと同様の特徴が多くあります。AR1500exには、ペルチェプレート、共軸円筒、電熱プレートなど幅広い仕様と多種のスマートスワップ温調システムがあります。AR1500exは研究と品質管理用として低価格でご提供致します。

1. AR1500ex型ドラッグカップモーター

AR1500ex型用ドラッグカップモーターは低イナーシャモーメントで広範囲なトルクコントロールを可能にします。AR1500ex型モーターは優れた応力制御、歪み制御、歪みステップ、オシレーション歪みコントロールが出来るようにデザインされています。AR1500ex型はドラッグカップが常に冷却されており、モータードライブによる熱が発生しないため高トルク測定においても安定した結果が得られます。

2. ポーラスカーボンエアーベアリング

AR1500ex型はユニークなトリプルエアーベアリング方式を採用しています。シングルトラスト [2A]と2つのラジアルポーラスカーボンエアーベアリング[2B]はしっかりと安定しています。この機構が高モジュラス物質を精度良く測定出来る理由です。

3. オプティカルエンコーダー

AR1500ex型は低イナーシャ、高分解能オプティカルエンコーダーを使用して角偏向と速度を測定します。又、小角変位、低及び高角速度が測定出来る事もAR1500ex型の他の特徴です。

構造図

ARテクノロジー AR2000ex

AR2000ex

AR2000ex型は世界で最も納入実績の多いレオメータです。幅広いトルク範囲、優れた歪み分解能、広範囲な周波数等の特徴を持ち低粘度溶液、溶融ポリマー、固体、反応物質等、その応用は広く多種多様な測定に対応出来ます。

1. AR2000ex型ドラッグカップモーター

AR2000ex型用ドラッグカップモーターは低イナーシャモーメントで広範囲なトルクコントロールを可能にします。AR2000ex型モーターは優れた応力制御、歪み制御、歪みステップ、オシレーション歪みコントロールが出来るようにデザインされています。AR2000ex型はドラッグカップが常に冷却されており、モータードライブによる熱が発生しないため高トルク測定においても安定した結果が得られます。

2. ポーラスカーボンエアーベアリング

AR2000ex型はユニークなトリプルエアーベアリング方式を採用しています。シングルトラスト [2A]と2つのラジアルポーラスカーボンエアーベアリング[2B]はしっかりと安定しています。この機構が高モジュラス物質を精度良く測定出来る理由です。

3. オプティカルエンコーダー

AR2000ex型は低イナーシャ、高分解能オプティカルエンコーダーを使用して角偏向と速度を測定します。又、小角変位、低及び高角速度が測定出来る事もAR2000ex型の他の特徴です。

構造図

ARテクノロジー AR-G2

AR-G2

AR-G2型は世界で初めての最先端技術を搭載した応力制御及び歪み制御レオメータです。特許申請中の画期的な磁気浮上方式トラストベアリングや新型ドラッグカップモーターテクノロジー、ナノトルクコントロール機能を有する装置です。新特許申請中のスマートスワップジオメトリー、リアルタイムストリーミングビデオ、イメージキャプチャー等、その特徴は数多く有ります。AR-G2型はレオメータテクノロジーへの新たなアプローチを可能にします。

1. 磁気浮上方式トラストベアリング

なぜ磁気浮上方式ベアリングなのですか?先例のない低摩擦ベアリングが必要だからです。その方式によりナノN.mのトルクをコントロールし、測定が可能になります。このような低レベルトルク感度を有する装置は他にありません。又、ベアリング中のギャップが大きいためコンタミネーションも起こりにくくなります。
磁気浮上方式ベアリングには次のような特徴があります。
・ サンプルにウルトラロートルクを与えることが出来る。
・ サンプル量が少なく出来る。
・ デリケートな物質構造研究に使用出来る。
・ 低粘度物質を広範囲な条件で測定出来る。

2. 特許の新型ドラッグモーターカップ

新型ドラッグカップモーターは、モーターギャップを100%大きくすることによってシステム摩擦が小さくなるようにデザインされています。大きく改善された低トルク性能は真の画期的技術によるものです。モーターは早い応答と広い角速度コントロール範囲機能を有しています。又、モーターには特許のドラッグカップ温度センサーが付いています。ドラッグカップの温度は正確なトルクコントロールに影響を及ぼすため重要になります。

3. ラジアルエアーベアリング

AR-G2型はドライブシャフトの上部下部に2つのポーラスカーボンラジアルエアーベアリングを装備しています。ベアリングの摩擦は非常に小さくなります。磁気浮上トラスト及びラジアルエアーベアリングのコンビネーションがAR-G2型の画期的な低トルク性能を作り出しています。

構造図

新AR-G2テクノロジー

磁気浮上方式トラストベアリング

特許申請中磁気浮上方式ベアリング

AR-G2型は世界で初の磁気浮上方式トラストベアリングを搭載したレオメータです。一般的には、レオメータはドライブシャフトを低摩擦で浮かせるためのエアーベアリングを採用しています。エアーベアリング方式でも摩擦は小さくなりますが、高圧エアーと小さいクリアランスの影響で摩擦はまだ残っています。AR-G2型は従来のエアーベアリングのような小さいクリアランスではなく、大きなギャップを取ることが出来ます。それによりベアリングの摩擦を非常に小さくすることに成功し、そしてnN.mレベルのトルクコントロールと測定が可能になりました。応力制御モード及び歪み制御モードにおいて、このような超低トルク感度を有する装置は他にはありません。又、ギャップが大きければコンタミネーションも小さくなります。

マートスワップジオメトリー

スマートスワップジオメトリー

AR-G2型の特徴として、特許申請中の自動認識機能付スマートスワップジオメトリーがあります。スマートスワップジオメトリーにはジオメトリー情報がメモリーされているマグネティックシリンダーが含まれています。装着した時、情報は自動的に読み込まれ、ソフトウェアにそのパラメーター(タイプ、寸法、材質)が認識されます。スマートスワップオプション付AR-G2型は真のインテリジェントレオメータシステムと言えます。

スマートスワップアクセサリー

スマートスワップ温度システム

便利で優れているスマートスワップ温度コントロールオプションを持っているのは、ティー・エイ・インスツルメント社だけです。スマートスワップ温度コントロールオプションは磁石ベースの上に取り付けられます。インテリジェントスマートスワップオプションの交換は10秒以内で出来ます。取り付けたと同時に装置は自動的にそのシステムを認識します。

ペルティエプレート

ペルティエプレート

ARレオメータで最も一般的な温度コントロールオプションはペルティエプレートです。AR-G2型とAR2000ex型用ペルティエプレートの温度仕様は測定温度範囲が-20 〜 200°Cで、昇温速度は最速20°C/分、そして温度正確性は+/- 0.1°Cです。APRT(白金抵抗体サーモメーター)がプレートの中央に設置されているため、正確な温度測定とコントロールを可能にします。

小角光錯乱

小角光錯乱

ARシリーズ小角光散乱システムAR-SALSは粘弾性に加え、粒子サイズ、形状、配向性、空間分布などの構造情報を同時に得るためのオプションです。

AR-SALSはAR-G2,AR 2000exレオメーターに使用できます。このオプションにはTAインスツルメントのSmart SwapTMテクノロジーにより、粘弾性情報とSALS測定が同時にできるスピードとシンプルさを備えています。システムへの取り付けは、調整、測定準備まで5分程度でできます。

ペルチェプレート温度コントロールと散乱角度(θ)6〜26.8°まで測定できる機能を備えています。散乱ベクトル範囲(q)は1.38〜6.11µm-1で、長さスケール範囲はおよそ1.0〜4.6µmとなっています。

共軸円筒

非常に低粘度な溶液、安定性のないディスパージョン測定には共軸円筒を使用します。AR550型用共軸円筒システムには精度の高い温度コントロールが出来る恒温水槽を使用します。AR-G2型とAR2000ex型用スマートスワップ共軸円筒は、最速昇温速度15°C/分で-10 〜 150°Cの測定温度範囲を可能にするペルティエで温度コントロールを行います。

上部ヒータープレート(UHP)

上部ヒータープレート(UHP)

UHPはスマートスワップペルティエプレート用にデザインされており、上部プレートの温度コントロールとパージガス雰囲気環境が出来ます。最適の熱移動と、短い熱平衡時間の特徴を持つUHPはノンコンタクトヒーティグにセットされます。自動ヒートフローキャリブレーションで+/- 0.1°Cの正確さになります。UHPは上部プレートと下部プレートをセットで使用し、昇温速度最速15°C/分で150°Cまでの測定を可能にします。

ドライアスファルト

ドライアスファルト

AR 2000exとAR-G2のドライアスファルトシステムは、TAの優れた上部加熱プレートと、ユニークな下段ペルチェプレートを組み合わせています。
ドライアスファルトシステムは、SHRP、ASTM、AASHTOの必要条件を満たします。
自動ゼロヒートフローキャリブレーションでは、昇降温を±0.1°Cで実行します。
システムは8,25mmのパラレルプレートとサンプル成型器、トリミングツールが含まれています。
AR-G2のドライアスファルトシステムは、特許取得済のアクティブ温度コントロール(ATC)の機能があります。
ATCでは、ペルチェ/上部加熱プレートシステムを組み合わせることができ、上部と下部の両方のプレートを直接温度コントロールすることが可能です。
冷却オプションは外部のサーキュレータまたはボルテックス冷却があります。

環境テストチャンバー (ETC)

環境テストチャンバー (ETC)

ETCはAR-G2型とAR2000ex型に取り付け可能です。加熱方法はコンベクション/ラジアントヒーティングを使用しています。特にポリマー評価に適し、パラレルプレート、コーンプレート、ディスポーザブルプレート、固体サンプル用トーションクランプと共に使用されます。ETC使用時の測定温度範囲は_160 〜 600°Cで、昇温速度は最速AR-G2型は60°C/分、そしてAR2000ex型は20°C/分です。又、ETCに液体窒素タンクを接続して低温測定も可能になります。

電熱炉 (ETC)部分

AR-G2型とAR2000ex方のETCにはカメラビューウィンドウが付いています。そしてカメラがETCの熱に影響されないようにエアークールデザインになっています。ストリームビデオ、イメージキャプチャーソフトウェア、リアルタイムイメージも含まれており、イメージはメモリーにストアーされます。ETCカメラビューウィンドウでデータの確認が出来ます。

電熱プレート

電熱プレート

EHP はスマートスワップTM温度コントロールオプションであり、パラレルプレートの昇温、冷却が可能です。

EHP は最高400°Cまでの溶融ポリマーのレオロジー特性解析に適しています。また、環境カバー、昇温パージガス、一体型低温冷却(オプション)などもあります。

さらにAR-G2 では特許のスマートスワップや新特許のアクティブ温度コントロール(ATC)も付いています。ATC は、AR-G2 EHP により電熱プレートを使用して上部および下部プレート両方を直接温度コントロールすることができます。

スターチペーストセル(SPC)

スターチペーストセル(SPC)

SPCは澱粉製品のゼラチン化過程や最終製品特性のレオロジー評価を可能にするパワフルで精度の高い装置です。測定中のミキシングや沈殿物のコントロールが正確に出来るようにデザインされています。最速30°C/分の昇/降温測定可能な精度の高い温度コントロールチャンバーは正確なサンプルの温度を測定してコントロールします。そしてクッキングサイクルでの水の蒸発を極力少なくしています。

UVライトガイド

UVライトガイド

UV硬化材料のレオロジー特性のためのスマートスワップアクセサリは、AR-G2とAR2000exレオメータで利用可能です。
アクセサリは、高圧水銀灯からUV放射線を反射させるミラーアセンブリを使用します。
UVライトガイドアクセサリは、光源マウント、コリメータ、5mmライトガイドを含む下部スマートスワップアセンブリです。
320〜500nmの波長を持つUV光源(Omnicure S2000)とトリガーテーブルはオプションです。

UVライトガイド

UV硬化材料のレオロジー解析のためのスマートスワップアクセサリは、365nm付近のピークに狭いバンドをもつのUVライト搭載のLEDを使用します。
LEDとライトガイドアクセサリには、取り外し可能な石英プレート、ラジオメータ/ドシメータ、UVライトシールド、室温で使用する窒素パージカバーを含みます。
オプションの最大150°Cの温度コントロールは、ARシリーズ電熱プレート(EHP)オプションを使用して可能です。
ディスポーザブルプレートは硬化したサンプルがプレートから剥がせない硬いUVコーティング材料に最適です。

界面レオロジー

界面レオロジー

界面レオロジー

伝統的に、レオメータは材料のバルク特性を特徴付けるために使用されてきました。
多くの材料(例えば医薬、食品、パーソナルケア用品とコーティング)において、異なったレオロジー特性を持つ二次元の液相/液相または気相/液相があります。
過去には、大きいバイコーンジオメトリーが、静的せん断モードで限られた界面測定に使われていました。

AR-G2では、超低摩擦ナノトルク感度を持つPt/Ir Du No_y Ringシステムを使用できます。そして、オシレーションとトランジェントモードで界面の粘弾測定を可能にしました。

また、新製品のダブルウォールリング(DWR)ジオメトリでは、Du No_y Ring、バイコーン両方の最も良い特徴を組み合わせています。
界面を固定する能力を改良するために円形リングを正方形を斜めにした断面に取り替えました。 また、リングの直径が大きくなりました。
リングの内側での界面の未定義の粘度フィールドがある問題を解決するために、2Dダブルウォール構成が採用されています。これは、液体を入れる一番下のカップを下部ダブルウォールリングに交換することによって達成されます。

圧力セル

圧力セルはペルティエコントロールスマートスワップ共軸円筒に使用出来るアクセサリーです。圧力は温度範囲-10°C 〜 150°C間で140bar (2000PSI)まで可能です。ベッセル内のシリンダーは強力マグネットカップリングが使用され、しかも低摩擦にデザインされています。このセルは大気中で揮発成分を有する物質の評価に適しています。

圧力セル

ジオメトリー

ティー・エイ・インスツルメント社はパラレルプレート、コーン/プレート、共軸円筒、ディスポーザブルプレート、固体サンプル用トーションクランプ等レオロジー測定に必要なジオメトリーを豊富に用意しています。又、あらゆる応用に対応出来るように多種サイズ、多種材質のジオメトリーや水中測定用クランプ、光学測定用ガラスプレート、フィルム/ファイバーフィクスチャー等、多様な測定ツールが用意されています。更に詳細はお問い合わせ下さい。

ソフトウエア

ARESレオメータはARESの特徴を十分に引き出すことの出来るオーケストレーターソフトウエアで作動します。テストパラメーターやデータは簡単に出力できます。
ARレオメータには弊社が自身を持ってご提供する特別デザインのアドバンテージソフトウエアが搭載されておりお客様のあらゆるニーズに対応出来ます。
インスツルメントコントロールモードは下記を含んでいます。
・ ステディーシアー(ストレス、ストレイン、時間/温度スイープ)
・ ダイナミックオシレーション(周波数、ストレス/ストレイン、時間/温度、マルチ周波数スイープ)
・ トランジェント(クリープ、応力緩和)
・ パラレルスーパーポジション
・ スクイズフローやプルオフテストを含むリニアーテストモードデータ解析は下記を含んでいます。
・ 最新の数学的モデル
・ マイクロソフトワード® テンプレートを使用してレポート作成(アドバンテージソフトウエア)
・ 広範囲を予想できる時間-温度スーパーポジション