Em indústrias como petróleo, química, alimentos, farmacêutica e cosméticos, as propriedades físicas de muitos materiais semisólidos ou em forma de pasta (como lubrificantes, asfalto, vaselina, manteiga, pasta de dentes, cremes, etc.) afetam diretamente seu efeito de uso e adaptabilidade ao processo. Entre eles, a "penetração" como um indicador central para medir a dureza, a consistência e a plasticidade desses materiais tem sido adotada há muito por padrões internacionais, como ASTM D217, GB / T 269, ISO 2137. O surgimento do medidor de entrada automático cone mudou a subjetividade e ineficiência dos testes manuais tradicionais, com alta precisão, alta repetitividade e operação inteligente, tornando-se o "olho táctil" no laboratório moderno.

Definição e princípio de teste de cone

O cone de entrada refere-se a um cone padrão (massa de 150 g, ângulo de cone de 30 °, raio de curvatura da ponta do cone de 0,1-0,2 mm) que penetra verticalmente na superfície da amostra sob a força da gravidade em uma profundidade de 0,1 mm (ou seja, "unidade de entrada do cone"). Por exemplo, a penetração do cone medida é de 320, o que indica uma profundidade de penetração do cone de 32,0 mm.

Quanto maior o valor, mais suave e mais fino o material; Quanto menor o valor, mais duro e espesso o material. Para o lubrificante, a entrada do cone está diretamente relacionada com sua resistência de inicialização, desempenho de bombeamento e capacidade de vedação; O asfalto afeta a construção e a facilidade e a estabilidade em altas temperaturas; Em relação aos alimentos e pomadas, a questão é o sabor, a aplicabilidade e as propriedades de liberação.

Os testes tradicionais dependem de cones de liberação manual, leituras visuais, grandes erros e baixa eficiência. O medidor de entrada de cone automático é projetado com mecatrônica para automatizar todo o processo, desde termostato, liberação e medição até saída de dados.

Estrutura do instrumento e fluxo de trabalho

Um medidor de entrada automático típico é composto principalmente pelos seguintes módulos:

Sistema de banho termostático: dispositivo de controle de temperatura de alta precisão incorporado (± 0,1 ° C), que pode acomodar vários pratos de amostra para garantir que a amostra esteja totalmente termostática até 25 ° C antes do teste (ou outra temperatura definida, como 0 ° C para avaliação de desempenho de baixa temperatura);

Mecanismo de elevação do cone: elevação automática do cone padrão controlada por um motor de passo ou dispositivo de liberação eletromagnética com liberação sem impacto, eliminando as diferenças de operação humana;

Sensor de deslocamento de alta precisão: o uso de deslocamento a laser, medidor de rede ou codificador de alta resolução para capturar a profundidade de penetração do cone em tempo real, com resolução de até 0,01 mm (ou seja, 0,1 unidade de entrada do cone);

Plataforma de amostra e sistema de posicionamento: com função de ajuste horizontal para garantir a queda vertical do cone, alguns modelos suportam testes de múltiplos pontos (por exemplo, a entrada do cone de trabalho requer 60 testes após o corte);

Sistema de controle de microcomputador e interface de tela táctil: pré-configurar ASTM, ISO, GB e vários métodos padrão, automaticamente cronometrar, calcular, armazenar resultados e suportar impressão ou exportação USB;

Dispositivos auxiliares de limpeza e manutenção: tais como o local de limpeza automática do cone, a bandeja anti-gota, etc., para melhorar a facilidade de operação.

O processo de teste típico é: carregar a amostra em um prato padrão → colocar no tanque termostato por ≥ 1 hora → posicionar automaticamente o cone na superfície da amostra → iniciar o teste → o cone cai livremente por 5 segundos → o sensor registra a profundidade da perfuração → exibir e salvar os resultados.

Vantagens tecnológicas e aplicações industriais

Em comparação com o método manual, o medidor de entrada de cono automático tem vantagens significativas:

Alta repetibilidade e reprodutividade: elimina a força de liberação artificial, erros de temporização e desvios de leitura, e o RSD (desvio padrão relativo) pode ser controlado dentro de 1%;

Suporte de teste multimodo: um clique pode alternar o modo de "entrada de cone não trabalhado", "entrada de cone de trabalho", "entrada de cone de trabalho estendida", "entrada de cone de bloco", etc.;

Processamento em lote eficiente: alguns modelos estão equipados com tanques termostáticos de 6 ou até 12 estações para testes automáticos contínuos;

Rastreabilidade de dados: registro automático de tempo de teste, temperatura, operador, resultados, em conformidade com as especificações GLP / GMP;

Alta segurança: evite o contacto do operador com banhos de alta temperatura ou cones afiados.

Seus cenários de aplicação são muito amplos:

Produção de óleos e gorduras lubrificantes: controle de qualidade, classificação de produtos (por exemplo, classificação NLGI 000#-6# é o grau de entrada de cone);

Construção de estradas: a entrada da agulha de asfalto (semelhante ao princípio da entrada do cone) avalia a estabilidade de alta temperatura da superfície da estrada;

Indústria alimentar: análise qualitativa de manteiga, creme artificial, mermelada;

Farmacêuticos e cosméticos: teste de consistência de pomadas, cremes, batons;

Instituições de Pesquisa Científica: Ferramenta fundamental para o estudo das propriedades flutuantes de novos materiais.

Embora se concentre em uma quantidade física aparentemente simples - "profundidade de cone", ele suporta os limites de desempenho e a linha de qualidade de inúmeros produtos por trás. Ele transforma a percepção vaga humana do “duro e macio” em números precisos, sublimando julgamentos experienciais em decisões científicas. Hoje, em busca de consistência de produto, estabilidade de processo e experiência do usuário, este "olho táctil" inteligente não só aumenta a eficiência do laboratório, mas também se torna uma ponte-chave para conectar a microestrutura do material com o desempenho da aplicação macro.