化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
什么是泰伯式挺度儀？
閱讀：119 發(fā)布時間：2025-7-28泰伯式挺度儀（Taber Stiffness Tester）是塑料薄膜、紙張、紙板、金屬箔等薄型材料彎曲挺度測試領(lǐng)域常見、應(yīng)用廣泛的標準儀器之一。它以美國公司Taber Industries命名，其設(shè)計原理和測試方法已成為行業(yè)標準（如ASTM D5342, ISO 2493等）的基礎(chǔ)。深圳市普云電子有限公司PY-H609T紙和紙板挺度試驗儀(以下簡稱儀器)是國際標準通用的泰伯爾（Taber）式挺度儀，儀器主要技術(shù)參數(shù)符合ISO2493《紙和紙板挺度的測定》及GBT 22364-2018《紙和紙板 彎曲挺度的測定》的有關(guān)規(guī)定。
以下是泰伯式挺度儀的核心特點和工作原理：
1.核心原理 - 懸臂梁法：
儀器基于經(jīng)典的懸臂梁彎曲原理。
將矩形試樣的一端垂直夾緊在固定的夾持器中。
試樣的自由端（懸臂部分）在自身重力作用下會因材料的柔軟度而自然下垂。
儀器的核心功能是測量將這個下垂的自由端抬起一個特定角度（15.5°） 所需要的力矩（力 × 距離）。
2.關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與工作過程：
夾持器：用于垂直夾緊試樣的一端。夾持器的位置固定。
擺錘系統(tǒng)：這是儀器的核心測量部件。它連接著一個刻度盤或數(shù)字顯示器。
測試臂/推桿：連接在擺錘上，用于接觸并抬起試樣的自由端。
角度定位器：確保測試臂將試樣自由端精確抬升到標準規(guī)定的15.5°角（相對于垂直夾持的初始位置）。
工作過程：
1）.將試樣垂直夾緊。
2）.啟動測試，測試臂（推桿）緩慢、平穩(wěn)地向前推動試樣自由端。
3）.當自由端被推至15.5°角時，推動動作自動停止。
4）.此時，試樣抵抗彎曲的力通過推桿傳遞到擺錘系統(tǒng)。
5）.擺錘因此產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)量通過刻度盤或傳感器讀取，直接對應(yīng)于抬起試樣至15.5°角所需的力矩（即彎曲挺度值）。
3.主要輸出 - 泰伯挺度單位 (Taber Stiffness Unit)：
泰伯式挺度儀常見的輸出單位是泰伯挺度單位 (Taber Unit, 常簡寫為 mN·m 或 cN·cm 的一個特定數(shù)值范圍)。
刻度盤經(jīng)過特殊設(shè)計和校準，其讀數(shù)直接代表了挺度值。例如，刻度盤上讀數(shù)為“10"，通常就表示10個泰伯挺度單位。
現(xiàn)代數(shù)字式泰伯挺度儀可以直接顯示以毫牛頓·米 (mN·m) 或 厘牛頓·厘米 (cN·cm) 為單位的挺度值（1 mN·m = 10 cN·cm）。
核心公式： 挺度 (S) ∝ 抬起至15.5°所需的力矩 (M)。 S = k M (k 是儀器常數(shù)，刻度盤已校準)。
4.在塑料薄膜行業(yè)中的關(guān)鍵應(yīng)用與優(yōu)勢：
標準化測試： 是執(zhí)行ASTM D5342 (塑料薄膜剛性測試的標準方法) 和 ISO 2493 (紙和紙板 - 彎曲挺度的測定) 等國際/行業(yè)標準的指定或常用設(shè)備。
高精度與重復性： 機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，測試方法成熟，結(jié)果可靠且重復性好。
寬測量范圍： 通過更換不同量程的擺錘（如1-10 Taber Units， 5-50 Taber Units, 20-200 Taber Units等），可以覆蓋從非常柔軟（如保鮮膜）到非常挺硬（如厚片材、卡片膜）的極寬范圍的材料。這是其相對于一些電子式挺度儀的重要優(yōu)勢。
直接關(guān)聯(lián)應(yīng)用： 測試條件（懸臂長度、彎曲角度）模擬了許多實際應(yīng)用中材料抵抗彎曲的情形（如包裝袋的站立性、薄膜在印刷機或包裝機上的走料性能）。
廣泛接受度： 歷史悠久，數(shù)據(jù)在全球范圍內(nèi)具有高度的可比性和公信力，是供應(yīng)商和客戶之間溝通的通用語言。
5.主要局限性：
測試速度相對較慢： 相比一些全自動測試儀，手動操作和讀數(shù)需要更多時間（但現(xiàn)代半自動/自動型號已大大改善）。
試樣尺寸要求： 需要制備特定長度和寬度的矩形試樣（標準通常為70mm長 x 38mm寬，或25.4mm x 38.1mm等）。
對超薄/超軟薄膜的敏感性： 對于非常薄且柔軟的薄膜（如<20μm的PE保鮮膜），其自重下垂可能已超過15.5°，或者難以精確夾持和測量，需要特殊操作或考慮使用其他方法（如心軸法ASTM D747）。
各向異性： 需要分別測試試樣的縱向（MD）和橫向（CD）方向，因為薄膜在這兩個方向上的挺度通常不同。
總結(jié)來說：
泰伯式挺度儀是一種基于懸臂梁原理、通過測量抬起試樣自由端至標準15.5°角所需力矩來確定材料彎曲挺度的經(jīng)典儀器。它在塑料薄膜、紙張等行業(yè)中是剛性測試的檢測設(shè)備，以其標準化、寬量程、高可靠性和結(jié)果的可比性而著稱。其輸出的“泰伯挺度單位"或直接轉(zhuǎn)換的力矩單位（mN·m）是評價材料抗彎曲性能的關(guān)鍵量化指標。雖然存在一些局限性（如對超軟薄膜的適用性），但它仍然是全球?qū)嶒炇液蜕a(chǎn)現(xiàn)場進行質(zhì)量控制、研發(fā)和材料對比的核心工具。