質構儀作為量化表征物質力學特性的核心設備,廣泛應用于食品、藥品、化妝品等領域的品質控制。以下是規范化操作流程及關鍵技術要點:
一、開機前準備
1. 環境與設備檢查
確保工作臺平穩無振動,室溫控制在25±3℃,濕度<70%;
檢查電源線纜完整性,接地電阻應<4Ω;
開啟主機預熱15分鐘,使機械系統進入穩定狀態。
2. 探頭與配件選擇
根據測試類型匹配探頭:TA3/TA.XT系列常用柱形探頭(P/N: PFS)用于壓縮測試;
液態樣品需搭配球形探頭防止溢出;
特殊形態樣品可定制夾具,如凝膠強度測試專用凹槽平臺。
二、樣品制備與裝載
1. 標準化制樣
固體樣品需切割為統一規格(如直徑30mm×高度25mm圓柱體),表面平整度誤差<0.5mm;
半流體樣品注入環形模具,排除氣泡后刮平表面;
生物樣品保持活性狀態,低溫運輸至實驗室立即測試。
2. 精準定位
將樣品置于測試平臺中心,通過升降旋鈕調整探頭初始位置;
啟動自動尋位功能,使探頭剛好接觸樣品表面(觸發力設為0.01N)。
三、參數設置與預實驗
1. 預實驗優化
測試采用階梯壓力模式,觀察應力-應變曲線形態;
若出現異常峰值,調整數據采集頻率至500Hz以上捕捉瞬態變化。
四、正式測試與數據采集
1. 多周期測試
同一樣品重復測試3-5次,每次間隔10秒消除記憶效應;
實時顯示Force-Time曲線,重點關注二次壓縮階段的回復率。
2. 智能判定終點
啟用自適應算法自動識別斷裂點,對于粘彈性樣品可設置雙重判定條件(力值+位移)。
五、數據分析與報告輸出
1. 特征值提取
從TPA曲線獲取硬度(峰值力)、彈性(恢復高度)、咀嚼性(面積)等核心指標;
利用OriginPro軟件進行多批次數據統計,計算變異系數CV<5%為合格。
2. 可視化呈現
導出三維云圖展示樣品各區域力學差異;
生成PDF報告包含原始曲線、統計數據及操作日志,符合GMP審計要求。
六、清理與維護
關閉電源后拆卸探頭,用乙醇棉片擦拭接觸面;
每月校準載荷單元,使用標準砝碼驗證精度;
長期停用時涂抹防銹油保護絲杠,覆蓋防塵罩。
該流程嚴格遵循ASTM D6048標準,通過標準化操作可將測量偏差控制在±3%以內。建議建立SOP文件規范不同產品的測試方案,并定期進行設備性能驗證(PVT)。