FT-3900 粉末流动性分析仪 单轴压缩法 屈服强度测试
发布时间： 2026-06-27 20:45:09 点击： 4
一、产品介绍
FT-3900 粉末流动性分析仪（粉末屈服强度分析仪）是基于单轴压缩法原理设计的粉体流动特性便捷检测设备，采用自动化测量控制模块，配合 PC 软件进行数据图谱分析和报表生成，仅需少量样品即可完成测试，可设置多组变化应力，直接测量粉体的无侧限屈服强度（开放屈服强度），计算得到流动函数、体积密度、流动因子、时间固结函数等参数，用于评价和分析粉体的流动行为表征。
该设备通过给粉末施加一个或多个固定固结应力，然后去除侧向约束，测量破坏该固结粉体柱所需的轴向应力，即无侧限屈服强度 fc，以此计算流动函数 FFc=σ1/fc，对粉体流动性进行分级。粘性粉体的无侧限屈服强度相对较高，表征流动性较差；自由流动粉体的无侧限屈服强度较低，表征流动性较好。设备可分析粉体在料斗、仓储、运输、传输、压片、混料过程中的结块、架桥、不流动等现象，适用于实验室质量管控、供应商来料评价、配方调整优化、工艺参数确定等场景。
FT-3900 粉末流动性分析仪操作简便，测试速度快，样品用量少，数据重复性好，是粉体生产企业、科研院所进行粉体流动性便捷评价和质量控制的实用型仪器。相比传统剪切法设备，单轴法测试流程更简单，测试周期更短，适合生产现场的便捷质量检测和多批次样品对比测试。
二、产品特点
◆ 单轴测试法：采用单轴压缩法直接测量无侧限屈服强度，原理直观，数据可靠
◆ 自动化测量：全自动加载、数据采集、结果计算，减少人为操作误差
◆ 少量样品：单次测试仅需约 10ml 样品，样品用量少，适合贵重样品测试
◆ 多应力测试：可设置多组不同固结应力，自动生成完整流动函数曲线
◆ 时间固结：支持时间固结测试，评价粉体存储后的结块趋势和强度变化
◆ PC 软件分析：配套分析软件，自动生成流动函数曲线、密度变化曲线
◆ 高度自动采集：高精度位移传感器自动测量样品高度变化，计算体积密度
◆ 双传感器配置：主应力和开放屈服强度双传感器测量，数据准确
◆ 数据自动处理：自动计算流动函数 FFc、流动因子、孔隙率、密度等参数
◆ 报告生成：自动生成测试报告，支持多组数据对比、图谱导出打印
◆ 操作简便：测试流程简单，操作人员经简单培训即可上手使用
◆ 结构紧凑：台式设计，占地面积小，适合实验室工作台放置
◆ 模具可定制：标配标准圆柱形模具，可根据需求定制不同规格模具
◆ 多重保护：具备过载保护、急停控制功能，操作合规有保障
◆ 性价比高：相比剪切法设备，测试效率高，投入成本低，适合批量样品检测
三、工作原理
FT-3900 粉末流动性分析仪采用单轴压缩测试法（Uniaxial Powder Testing），其测试原理分为两个阶段：固结阶段和破坏阶段。
固结阶段：将粉体样品装入圆柱形模具中，通过轴向压杆对粉体施加设定的主固结应力 σ1，保压一定时间使粉体固结成型，形成具有一定强度的圆柱形粉体柱，同时记录样品高度变化，计算固结后的体积密度和孔隙率。
破坏阶段：固结完成后，移除圆柱形模具（或采用分体式模具去除侧向约束），使固结后的粉体柱处于无侧向支撑的自由状态，然后通过轴向压杆以恒定速率对粉体柱施加轴向压力，直到粉体柱发生破坏，记录破坏时的轴向应力峰值，即为该固结应力下的无侧限屈服强度 fc（也称为开放屈服强度）。
通过测试多组不同固结应力 σ1 下对应的无侧限屈服强度 fc，以 σ1 为横坐标、fc 为纵坐标绘制曲线，得到粉体的流动函数曲线。流动函数 FFc 定义为主固结应力 σ1 与无侧限屈服强度 fc 的比值（FFc=σ1/fc），根据 Jenike 流动性分级标准可对粉体流动性进行评价：
- FFc<1：不流动
- 1<FFc<2：非常粘，易结拱架桥
- 2<FFc<4：粘性粉体，流动困难
- 4<FFc<10：容易流动
- FFc>10：自由流动粉体
时间固结测试是将粉体在设定固结应力下保持不同时间（如 1 小时、24 小时、72 小时等）后再进行破坏测试，测量不同固结时间下的无侧限屈服强度变化，评价粉体在存储过程中的结块趋势和强度增长，预测粉体长期存储后的流动性变化。
测试流程简述：
模具组装 → 称样装料 → 设定固结应力 → 固结保压 → 测高记录密度 → 去侧向约束 → 轴向加压破坏 → 记录屈服强度 → 更换应力重复测试 → 绘制流动函数 → 流动性分级 → 生成报告
四、技术参数
| 项目名称 | 技术参数 |
|---|---|
| 设备型号 | FT-3900 |
| 测试方法 | 单轴压缩法（单轴测试法） |
| 测试参数 |
无侧限屈服强度 fc、主固结应力 σ1、
|
| 应力测量范围 | 0-10000kPa（0-10MPa） |
| 样品用量 | 约 10ml（根据模具规格而定） |
| 高度测量方式 | 高精度位移传感器自动采集 |
| 加载方式 | 电动伺服加载，速率可控 |
| 操作方式 | PC 软件全自动控制 |
| 模具配置 |
标准圆柱形模具，分体式设计
|
| 测试组数 | 可设置 1-5 组或更多固结应力 |
| 保压时间 | 可设置，支持时间固结测试 |
| 数据处理 | 自动分析计算，生成流动函数曲线 |
| 结果输出 |
流动函数图、密度数据、流动性分级、
|
| 通讯接口 | USB 通讯接口 |
| 保护功能 | 过载保护、急停控制 |
| 设备净重 | 约 65kg |
| 工作环境 |
实验室标准环境，温度 10-40℃
|
| 供电规格 | AC 220V±10% 50Hz |
★ 选购配置：
・定制模具（3900-MJ）：不同内径、高度的圆柱形模具
・测试电脑 + 打印机（PC）：Windows 系统电脑 + A4 打印机
・计量证书（3900-JL）：合作机构提供计量校准证书
・3Q 验证服务（3900-3Q）：安装 / 操作 / 性能验证服务
・延保服务（3900-YB）：1-3 年延长保修服务
・备用模具组件：多套模具，提高测试效率
五、适用范围
FT-3900 粉末流动性分析仪主要应用于具有粘结性和成型性粉体的流动性便捷评价与质量控制，适用场景包括：
◇ 制药行业：药物粉体、药用辅料、颗粒剂的流动性评价，压片工艺前的粉体流动性检测，处方筛选中的流动性对比
◇ 食品行业：奶粉、面粉、淀粉、糖粉、咖啡粉、食品添加剂等粉体的流动性检测，存储结块趋势评价
◇ 化工行业：催化剂、吸附剂、颜料、涂料粉体、塑料粉、橡胶助剂等化工粉体的质量控制
◇ 冶金行业：金属粉末、硬质合金粉、粉末冶金原料的流动性和成型性评价
◇ 电池行业：锂电池正负极材料、石墨粉、导电剂、固态电解质粉体的流动性测试
◇ 建筑材料：水泥、石灰粉、石膏粉、干粉砂浆等建筑粉体的流动性和存储性能评价
◇ 农业领域：农药粉体、肥料粉体、饲料粉体的流动性和结块趋势测试
◇ 粉体生产企业：原材料入厂检验、生产过程质量控制、成品出厂检测
◇ 科研院所：粉体工程、颗粒学、药剂学、材料科学等领域的基础研究
◇ 高等院校：药学、材料、化工等相关学科的教学实验与科研项目
◇ 来料检验部门：供应商粉体物料的流动性质量验收与批次对比
◇ 合作检测实验室：提供粉体流动性便捷检测服务
适用测试物料：
・粘性粉体：易结块、易架桥的细粉，如中药浸膏粉、微晶纤维素、硬脂酸镁等
・成型性粉体：需要压制成型的粉末，如金属粉、陶瓷粉、药粉、催化剂等
・吸湿性粉体：易吸潮结块的粉体，时间固结测试可评价存储稳定性
・一般工业粉体：多种需要评价流动性的粉末和颗粒物料
不适用范围：
・完全无粘性的自由流动粗颗粒（FFc>10 的粉体测试意义不大）
・浆状、膏状、液体物料
・粒径过大（一般大于 2mm）的粗颗粒
・具有强腐蚀性、易燃易爆的危险物料（需定制特殊配置）
六、操作流程
1. 准备工作
▶ 检查设备外观，确认各部件完好，急停按钮复位
▶ 将设备放置在稳固水平的工作台上，连接电源和电脑通讯线
▶ 开启设备电源，启动 PC 测试软件，确认通讯正常
▶ 清洁模具组件，准备好待测粉体样品
▶ 进行力值和位移传感器零点校准
2. 参数设置
▶ 新建测试项目，输入样品名称、编号等信息
▶ 设置多组固结主应力值（一般设置 3-5 组不同应力）
▶ 设置固结保压时间、加载速率等参数
▶ 如进行时间固结测试，设置对应的固结时间梯度
▶ 输入模具内径、样品真密度等基础参数
3. 装料固结
▶ 组装 A 正图模具和 A 顶杆，放置在测试平台上
▶ 称量约 10ml 粉体样品，均匀装入模具内，刮平表面
▶ 选择对应组次，启动固结程序
▶ 设备自动加压至设定主应力 σ1，开始保压计时
▶ 保压过程中实时记录样品高度变化
▶ 保压完成后记录固结后样品高度，计算固结密度
4. 屈服测试
▶ 固结完成后压头回程，更换为 B 倒置模具和 B 顶杆配置
▶ 去除模具的侧向约束，使固结粉体柱处于自由状态
▶ 启动破坏测试程序，压头以设定速率下降加压
▶ 实时记录压力 - 位移曲线，直到粉体柱发生破坏
▶ 记录破坏时的压力峰值，计算无侧限屈服强度 fc
▶ 清理残留样品，进行下一组应力测试
5. 多组测试
▶ 重复上述装料 - 固结 - 破坏步骤
▶ 依次完成设定固结应力下的测试
▶ 如进行时间固结测试，按设定时间点完成各组测试
▶ 每组测试至少进行 3 次平行实验，取平均值
6. 数据分析
▶ 软件自动绘制流动函数曲线（σ1-fc 曲线）
▶ 自动计算各点流动函数 FFc 值，进行流动性分级
▶ 生成密度 - 应力曲线、孔隙率变化曲线
▶ 可进行多批次样品数据对比
▶ 保存数据，生成并打印测试报告
7. 测试结束
▶ 关闭测试软件，关闭设备电源
▶ 清洁模具、压头和测试平台
▶ 将模具和配件收纳归位
▶ 备份测试数据
七、服务项目
■ 基础服务
・设备安装调试指导：提供详细的安装说明与远程调试指导
・操作培训服务：提供设备操作、软件使用、测试方法培训
・应用支持：提供粉体流动性测试方案设计与结果解读支持
■ 售后服务
・整机质保：设备提供质保服务，质保期内非人为损坏的零部件提供更换服务
・故障维修：设备出现故障时提供维修服务，保障设备正常运行
・技术支持：提供长期的粉体测试技术咨询与应用支持
■ 延保服务
・延保方案：可根据需求选购延长保修服务
・延保内容：延保期内享受与质保期同等的维修服务
・到场服务：部分地区可提供到场维修与校准服务（需提前预约）
■ 样品测试
・来样测试：可提供客户来样测试服务，出具完整测试报告
・流动性分级：根据测试结果提供粉体流动性分级评价
・结块评价：提供粉体存储结块趋势分析与存储条件建议
■ 增值服务
・计量校准：可提供合作机构计量证书服务
・3Q 验证：提供 IQ/OQ/PQ 安装操作性能验证服务
・耗材供应：长期供应模具、顶杆、密封圈等易损耗材
・模具定制：提供不同规格的测试模具定制服务
八、包装配件
FT-3900 粉末流动性分析仪标准配置清单：
☑ 主机测试系统 1 台（含加载机构、压力传感器、位移传感器）
☑ 标准圆柱形模具 1 套（A 正图模具 + B 倒置模具）
☑ A 型顶杆 1 个
☑ B 型顶杆 1 个
☑ 模具定位座 1 套
☑ PC 测试分析软件 1 套（含加密狗）
☑ 设备通讯线 1 根
☑ 电源线 1 根
☑ 安装工具套装 1 套
☑ 水平调节脚垫 4 个
☑ 清洁工具套装 1 套
☑ 样品勺 1 个
☑ 使用说明书 1 份
☑ 产品合格证 1 份
☑ 保修卡 1 份
☑ 装箱单 1 份
可选配件：
☐ 定制模具（3900-MJ）：不同内径规格模具
☐ 备用模具组件：多套同规格模具
☐ 硬质合金模具：针对硬质粉末的耐磨模具
☐ 测试电脑 1 台（Windows 系统）
☐ A4 打印机 1 台
☐ 计量证书（3900-JL）：1 份
☐ 3Q 验证服务（3900-3Q）：1 组
☐ 延保服务（3900-YB）：1-3 年
九、售后服务
1. 质保承诺
设备自验收合格之日起提供质保服务，质保期内出现非人为损坏的质量问题，提供维修或零部件更换服务。传感器、电机等重要部件按相关规定执行。
2. 维修服务
设备出现故障时，可联系售后技术支持，提供故障描述后将安排技术人员进行处理。常见软件问题可通过远程指导解决，硬件问题需现场处理的将安排到场服务。
3. 技术支持
提供长期的技术咨询服务，解答设备使用、测试方法、结果解读、流动性评价等方面的问题。软件版本升级信息将及时通知用户。
4. 配件供应
长期供应设备零配件及耗材，包括模具、顶杆、密封圈等，确保设备长期稳定运行。易损件提供更换指导服务。
5. 校准服务
可提供设备校准建议与校准方法指导，也可提供合作机构计量证书服务，保障测试数据的稳定性与溯源性。
6. 培训服务
提供设备操作、软件使用、测试方法、结果分析等培训服务，帮助操作人员正确使用设备，获得可靠的测试结果。
十、FAQ
Q1：FT-3900 和 FT-3400 有什么区别？
A：FT-3400 采用 Jenike 环形剪切法，测试参数更全，可测壁摩擦、内摩擦角等，适用于料仓工程设计；FT-3900 采用单轴压缩法，测试流程简单便捷，样品用量少，操作简便，适用于粉体流动性便捷分级、质量控制、批次对比，测试效率更高，成本更低。
Q2：单轴法测试结果准确吗？
A：单轴法是国际通用的粉体流动性测试方法之一，直接测量无侧限屈服强度，物理意义明确，测试结果重复性好，对于粘性粉体和成型性粉体的流动性分级结果与剪切法具有良好的相关性，适合质量控制和便捷对比测试。
Q3：为什么单轴法更适合质量控制？
A：单轴法测试步骤简单，单个样品测试时间短，操作人员不需要复杂的剪切理论知识，经简单培训即可操作；样品用量少，测试成本低；数据重复性好，能够有效区分不同批次样品的流动性差异，非常适合生产现场的批量样品检测。
Q4：可以测试粉体的结块趋势吗？
A：可以。FT-3900 支持时间固结函数测试，将粉体在一定压力下固结不同时间（如几小时到几天）后再测试无侧限屈服强度，通过屈服强度随固结时间的变化趋势，评价粉体的结块倾向和存储稳定性，预测粉体长期存储后的流动性变化。
Q5：测试一个样品需要多长时间？
A：不考虑时间固结的情况下，单组应力测试约 5-10 分钟，完成 5 组应力的完整流动函数测试约 30-60 分钟；如果是质量控制场景，测试 2-3 组关键应力点即可进行流动性评价，时间更短。
Q6：样品需要如何预处理？
A：一般测试前建议将样品在密封容器中于测试环境下放置 12 小时以上，使样品温湿度与环境平衡；不同批次样品应采用相同的装样方式和装料力度，保障测试条件一致，提高数据重复性。
Q7：模具可以定制吗？
A：可以。标配为标准圆柱形模具，可根据用户需求定制不同内径、高度的模具，也可定制硬质合金模具用于硬质金属粉末、陶瓷粉末等磨蚀性较强的样品测试。
Q8：流动函数 FFc 如何判断流动性？
A：流动函数 FFc = 主固结应力 σ1 / 无侧限屈服强度 fc，根据 Jenike 分级：FFc<1 为不流动，1<FFc<2 为非常粘易结拱，2<FFc<4 为粘性流动困难，4<FFc<10 为容易流动，FFc>10 为自由流动。
Q9：设备需要连接电脑吗？
A：是的，FT-3900 需要连接电脑运行测试软件，测试控制、数据采集、曲线绘制、报告生成都通过 PC 软件完成；电脑需要 Windows 系统，配置要求不高，一般办公电脑即可满足要求。
Q10：设备对工作环境有什么要求？
A：建议放置在稳固无振动的工作台上，环境温度 10℃-40℃，相对湿度≤65% RH，避免阳光直射、潮湿、腐蚀性气体和强电磁干扰。测试过程中应避免触碰设备，保持环境稳定，以获得准确的测试结果。
十一、关联产品
◇ FT-3400 粉体流动行为分析仪
采用 Jenike 环形剪切法，可测内摩擦角、壁摩擦角，支持料仓设计参数计算，适用于深度流动特性研究。
◇ FT-3500 粉体物性分析仪
采用伺服加压系统，内置 Heckel、Kawakita 等压缩方程，用于粉体压缩成型性研究和压片工艺评价。
◇ FT-2000 系列颗粒和粉末特性分析仪
集成松装密度、振实密度、安息角、流速、崩溃角、平板角等多项粉体物理特性测试功能。
◇ FT-102 系列粉末流动性测试仪
采用标准漏斗法，测试粉体流出速度和松装密度，适用于粉体流动性便捷筛查。
◇ FT-800 系列颗粒强度测定仪
适用于单颗粒催化剂、颗粒肥料、医药颗粒等单颗粒抗压强度测试。
上一页：FT-3900粉末屈服强度分析仪
