針入度測定計（penetrometer）是測定物質硬度和粘稠度的儀器。系以一定形狀的針或鋼球在一定條件〔溫度、負荷、時間)下，刺入被測物中，用其刺入深度來表示。常用以測定脂類、蠟類、瀝青和其他含瀝青物質的硬度和稠度。
基本介紹
- 中文名：針入度測定計
- 外文名：penetrometer
- 目的：測定物質硬度和粘稠度
- 材料：一定形狀的針或鋼球
- 表征量：針入值
- 套用：脂類、蠟類、瀝青和含瀝青物質
簡介,針入度測定計舉例,
簡介
針入度測定計是以一根標準的針，在規定的標準條件(溫度、負荷、時間)下刺入所測材料的深度，確定材料的硬度或稠度的儀器。
針入度測定計舉例
針入度測定計是一種多用途的通用型自動針入度儀計。當配合使用各種專用的標準針入件和達到各種不同的標準質量時，可用於測定粘接劑密封膠的針入度及稠度。
SYP 4001Z型針入度測定器的主要技術性能及特徵：
本儀器有自動控制針入釋放時間能力，控制時間可分別選用5、8、12、10、30或60s。
控制釋放時間精確度為士0.1s，足可保證平行試驗的高精確度。
採用上回零式深度測量機構，使用方便、快速。
最大可測針入深度620針入度。
支架移動分別有快速和微調兩種速度，當採用微調移動時，便於針入件的針尖對準試樣平面，且支架有隨偶自鎖能力。
具有台面水平調節機構，調節簡便。
附有手動釋放針入件的手動機構，可確保在不使用自動控制時，本儀器仍能與一般手動儀器同樣的操作。
生產廠家：上海第四石油機械廠
依據《瀝青針入度測定法》(GB/T 4509—2010)，進行瀝青針入度測定。瀝青針入度是以標準針在一定的載荷、時間及溫度條件下垂直穿入瀝青試樣的深度表示，單位為1/10mm，標準針、針連桿與附加砝碼的總質量為(100±0.05)g，溫度為(25±0.1)℃，時間為5s。
本試驗適用於測定針入度範圍從(0～500)1/10 mm的固體和半固體瀝青材料的針入度。
(1)主要儀器設備
針入度測定計(圖1)、標準針、試樣皿(金屬或玻璃容器，應符合圖2的要求)、恆溫水浴、平底玻璃皿(容量不小於350mL，內設三角支架)、計時器、溫度計等。
圖1
圖2
圖1圖2(2)試驗試樣的製備
①小心加熱試樣，不斷攪拌以防局部過熱，加熱至使試樣能夠易於流動。加熱時煤焦油瀝青的加熱溫度不超過預計軟化點60℃，石油瀝青不超過預計軟化點90℃。加熱時間在保證試樣充分流動的基礎上儘量少。加熱、攪拌過程中應避免氣泡進入試樣中。
②將試樣倒入選定的試樣皿中，試樣深度應至少是預計錐入深度的120%。如果試樣皿的直徑小於65mm，而預期針入度高於200，每個實驗條件都要製作三個試樣。如果試樣足夠，澆注的試樣要達到試樣皿邊緣。
③將試樣皿鬆鬆地蓋住以防灰塵落入。在15～30℃的室溫下，小的試樣皿(Φ33mm×16mm)中的試樣冷卻45min～1.5h，中等試樣皿(Φ55mm×35mm)中的試樣冷卻1～1.5h，較大的試樣皿中的試樣冷卻1.5～2.0h。冷卻結束後將試樣皿和平底玻璃皿一起放入測試溫度下的水浴中，水面應沒過試樣表面10mm以上。在規定的試驗溫度下恆溫：小試樣皿恆溫45min～1.5h，中等試樣皿恆溫1～1.5h，更大試樣皿恆溫1.5～2.0h。
(3)試驗方法及步驟
①調節針入度儀的水平，檢查針連桿和導軌，確保其上沒有水和其他物質。如果預測針入度超過350應選擇長針，否則用標準針。先用合適的溶劑將針擦乾淨，再用乾淨的布擦乾，然後將針插入針連桿中固定。按試驗條件選擇合適的砝碼並放好砝碼。
②當在水浴中測試時，則直接將試樣皿放在浸在水中的支架上，使試樣完全浸在水中；若不在水浴中測試，將已恆溫至試驗溫度的試樣皿放在平底玻璃皿中的三角支架上，用與水浴相同溫度的水完全覆蓋試樣，將平底玻璃皿放置在針入度儀的平台上。慢慢放下針連桿，使針尖剛剛接觸到試樣的表面，必要時用放置在合適位置的光源觀察針頭位置，使針尖與水中針頭的投影剛剛接觸為止。輕輕拉下活桿，使其與針連桿頂端相接觸，調節針入度儀上的錶盤讀數指零或歸零。
③在規定時間內快速釋放針連桿，同時啟動秒表或計時裝置，使標準針自由下落穿入瀝青試樣中，到規定時間使標準針停止移動。
④拉下活桿，再使其與針連桿頂端相接觸，此時錶盤指針的讀數即為試樣的針入度；或設備以自動方式停止錐入，直接顯示出錐入度數值。針入度用1/10mm表示，精確至整數。
⑤同一試樣至少重複測定三次。每一試驗點間的距離和試驗點與試樣皿邊緣的距離都不得小於10mm。每次試驗前都應將試樣和玻璃皿放入恆溫水浴中，每次測定都要用乾淨針。當針入度小於200時可將針取下用合適的溶劑擦淨後繼續使用。當針入度超過200時，可採用三個試樣，每個試樣皿中扎一針；或者每個試樣至少用三根針，每次試驗用針留在試樣中，直到三針扎完時再從試樣中取出。
(4)試驗結果
瀝青針入度試驗以三次針入度測定值的平均值作為實驗結果，精確至整數。三次測定的針入度值相差不應大於圖3中的數值。如果差值超過了這一範圍，應採用第二個試樣重複試驗。如果結果再次超過允許值，該組試樣的試驗結果無效，應重新進行試驗。
圖3