Mérés SMS precíziós penetrométerrel

Texture Analyzer (műszer) és Texture Expert (program)

Ebben a mérési útmutatóban a reológia alapfogalmait csak vázlatosan ismertetjük. Részletesebben olvasható erről pl. Élelmiszerfizika I., Reológia (szerk. László Péter), de ajánlatos a Fizika I. ill. Fizika kiegészítő tantárgyban elhangzottakat is átnézni, olyan tulajdonságokról, mint pl. alsó és felső folyáshatár, vagy a proporcionalitási határ. Mellékeljük a keménységmérési módszerekről készített ismertetőnket is.

Az ábráról látható, hogy például a biológiai folyáshatárhoz (1 jelű pont) több fizikai mennyiség is hozzárendelhető, így l₁ alakváltozás, ε₁ relatív alakváltozás, F₁ erő, σ₁ nyomófeszültség, W₁ görbe alatti terület, – éppúgy, mint a reogram bármelyik pontjához. Az ismertető abban a speciális értelemben tartalmaz definíciókat, ahogyan azt a műszer futtatásához szükséges számítógépes program (és a programhoz írt makrók) értelmezik.

Biológiai folyáshatár (értelmezik N, MPa, m mértékegységben): a feszültség–deformáció görbének az a pontja, ahol a deformáció növekedésekor a feszültség csökken, vagy állandó marad, illetve nem-tipikus esetben a növekedés mértéke csökken (az ábrán az egyes pont). Ez a pont a sejtrendszer kis térfogatában jelentkező kezdeti törést jelzi. Meghatározásának az anyagok sérülékenységének megállapítása céljából van jelentősége.

Roncsolási határ (értelmezik N, MPa, mm mértékegységben): a roncsolási görbe maximuma; az a pont, ahol a deformáció növekedésekor az erő meredeken és jelentős mértékben csökken (az ábrán a kettes pont).

Hányados: A roncsolási határ és a folyáshatár erő, vagy feszültség értékek hányadosa.

Merevség (Young modushoz hasonló mennyiség, N/m): a feszültség–deformáció görbe kezdeti (a folyáshatárig terjedő) szakaszának meredeksége.

Rugalmassági modulus (Pa, MPa) a feszültség–deformáció görbe kezdeti (a folyáshatár alatti) szakaszának meredeksége

Deformációs munka (N/m³, J): az anyag deformációs energia tároló képessége a rugalmas tartományban (l₁).

Szívósság: a roncsolási határig (l₂) befektetett munka.

Mechanikai hiszterézis: az irreverzibilisen elnyelt energia: a terhelési és a tehermentesítési munka különbsége.

Rugalmassági fok: a teljes alakváltozás és a visszanyert (rugalmas) alakváltozás hányadosa

A Texture Expert tulajdonságai

A számítógépes programban beállíthatjuk mérés módját, a mérőfej és a minta tulajdonságait (méretei, hőmérséklete). A műszer mérőfeje cserélhető, ezt a programban jelölni kell (hengeres, vagy tűalakú penetrométer, vágókés, stb.). A program lehetővé teszi belső alprogram (makró) futtatását. Így könnyen megjelölhető a reogram bármely pontja, és a kívánt jellemzőt (pl. rugalmassági fok) a program kiszámítja.

Modellként általában almát használunk. Elvégezzük a roncsolásos (rupture test) vizsgálatát hámozva és hámozatlanul. Az első mérésből megismert folyáshatárt állítsuk be visszatérési feltételként, és futtassunk le még egy tesztet. Ebben az esetben ez már a hiszterézis mérése. Keressük meg az ábrán, illetve a program táblázataiban a már említett reológiai jellemzőket.