SUN-KAGAKU太阳科学流变仪CR-3000EX-L技术详解

一、产品概述

SUN-KAGAKU（太阳科学）CR-3000EX-L是日本株式会社太阳科学推出的CR-3000EX系列旗舰款全自动流变物性测定系统，作为系列中的加长行程型号，配备300mm超大有效测试冲程，专为食品、医药品、化妆品、工业制品等多领域的物理特性精密检测而设计。该机型整机适配日本消费者厅吞咽困难者用食品检测规范及全系列JIS日本工业材料标准，解决了常规150mm行程质构仪无法容纳大尺寸试样的检测痛点，面向食品、医药、日化、新材料研发与合规质检打造，是日系实验室物性检测设备中的旗舰机型。

太阳科学自1969年创业以来，一直专注于物性测定器的研发制造，是最早将电脑数据解析软件引入物性测量领域的专业厂商之一，CR-3000EX-L正是其技术积淀的集大成之作。

二、工作原理：力学物性测量技术

CR-3000EX-L的核心测量原理基于高精度载荷传感与精密传动控制技术。设备搭载高精度称重传感器（应变片式结构），通过闭环式伺服驱动传动系统控制探头对样品施加压缩或拉伸力，实时采集样品在受力过程中的力值变化与位移数据，进而分析样品的硬度、粘弹性、变形与破坏行为以及质构特性。

在硬件架构层面，设备采用高精度滚珠丝杆传动结构，配合加长精密测试行程架构，传动定位精度可达±0.01mm，全程运行平稳低震。传感器采用全数字信号传输模式，有效规避了传统模拟信号传输中的信号衰减、电磁干扰等问题，信号采集频率高达1000次/秒，可完整捕捉样品形变过程中的瞬时力值变化、回弹特性、断裂峰值等细微物性数据。设备内置智能降噪算法，数据重复性误差控制在极低水平。

通过专用软件与PC连接后，用户可利用图形分析功能，对吞咽困难者食品标准检查、食感数值化、弹性分析、附着力分析和蠕变解析等进行全面评估，充分释放流变仪的全部功能。

三、技术规格

以上规格参考太阳科学技术资料。

四、九大测量模式详解

CR-3000EX-L搭载9种标准化测量模式，用户只需选择与测量目的相匹配的模式即可轻松完成测试，覆盖硬度、弹性、粘附性、断裂、蠕变等全维度物性量化分析。

MODE1 定深度测量模式： 预设探头下压固定位移，采集恒定形变下的稳定应力，适用于奶酪、布丁、果冻、软糖等食品的弹性与回弹特性分析。

MODE2 应变率测量模式： 控制探头匀速形变，实时记录应力随应变的变化曲线，用于量化番茄酱、蛋黄酱、面霜等膏体的粘稠度。

MODE3 间隙测量模式： 自动识别样品上下表面基准，无需手动校准间隙，适配薄膜、薄片、分层复合食品等样品。

MODE4 断裂强度自动检测模式： 实时追踪力值峰值，自动判定样品破碎临界点，同步输出断裂力与断裂形变，用于片剂、巧克力、鱼糕、香肠等脆性检测。

MODE5 蠕变测量模式： 对样品施加恒定载荷并记录形变随时间的变化，用于评估材料的蠕变特性与长期力学稳定性。

MODE6 应力测量模式： 测量样品在特定条件下的应力响应，用于分析材料的弹性模量与力学行为。

MODE7 定间隔测量模式： 按预设间隔进行多点测量，适用于批量样品的重复性检测。

MODE8 厚度测量模式： 自动检测样品厚度，为其他测量模式提供精确的尺寸基准数据。

MODE9 阶梯式测量模式： 按预设阶梯程序逐步施加不同载荷或位移，用于分析材料在不同条件下的分级力学响应。

以上测量模式可满足抗压强度测试、凝胶强度测试、断裂/压碎强度测试、蠕变测试、弯曲测试、挤出强度测试、质地测试、附着力/粘附性测试、疲劳测试、滚动粘性测试、探针粘性测试、粘度/粘弹性测试等多种测试项目需求。

五、核心功能特点

300mm超大测试行程。 CR-3000EX-L最核心的硬件优势在于300mm的超大有效测试行程，相比常规150mm行程机型提升一倍，可完整容纳整片吐司、大块果蔬、多层复合包装、长软管等高厚试样，无需分切样品即可完成完整力学试验。

双量程自动切换传感系统。 测力量程覆盖0.001～200N（0.1g～20kg），支持±20N和±200N之间自动切换。极小载荷区间可精准捕捉粉底、酸奶、软膏、果冻等软质物料的微弱形变力，高载荷区间可满足片剂、橡胶、硬质管材、糕点的破碎强度测试需求。

全自动化操作。 借助微机控制方式的高度化，传统需要手动操作配合完成的间隙调整、应变率测量等复杂控制设定均可全自动执行。初荷重自动补偿功能使零点校正无需人工干预，大幅提升操作效率。

宽范围速度调节。 试验台速度可在0.5～1,200mm/min范围内以1mm/min为单位无级可调。低速档位（0.5～10mm/min）适用于蠕变、持粘稳态流变测试，高速档位（800～1,200mm/min）可模拟人体咀嚼、瞬时冲击断裂工况。

宽大样品台。 样品台经过加大设计，可放置约一片吐司面包大小的试样进行测量，适配大尺寸样品的检测需求。

双重安全防护设计。 载荷传感器由机械硬限位与电子信号双重截断保护机制防护，同时配备紧急停止按钮，按下后立即将样品台返回原点，确保设备与操作人员安全。

水平方向测量能力。 设备支持横置使用，可进行摩擦强度试验、引掻强度试验、滚动粘性试验等水平方向测量，拓展了测试应用场景。

PC联动与图形分析。 通过专用软件与计算机连接，可从PC端控制流变仪，实现吞咽困难者食品标准检查、食感数值化、弹性、附着力、蠕变分析等高级功能。

六、应用场景

食品行业。 CR-3000EX-L广泛适用于果冻、魔芋、豆腐、鱼糕、豆类、面食、糖果、面包、火腿、香肠、奶酪、黄油、酸奶、大米、水果、蔬菜、番茄酱、蛋黄酱、果酱等食品的物性检测。特别在吞咽困难者用食品领域，该设备符合日本消费者厅检测规范，可通过专业软件对食品的硬度、粘附性、凝聚性等参数进行标准化评估，为介护食品的研发和品质管理提供可靠数据支撑。

医药行业。 适用于片剂、胶囊、颗粒剂、软膏、创可贴、注射器、注射针等药品和医疗器械的物理性能检测，如片剂断裂强度、胶囊破裂强度、医用敷料抗拉强度等。

化妆品行业。 可用于口红、面霜、凝胶、粉底液、肥皂、慕斯等化妆品的质地评估。高精度传感器（分辨率达0.001N）可精准测量延展性、黏度、弹性、涂抹顺滑度等核心参数，将主观肤感转化为可视化报告。

工业制品领域。 适用于橡胶、包装材料、胶水、胶带、开关、IC芯片、黏土、薄膜等工业产品的力学性能测试，可用于新材料研发中的蠕变松弛深度流变学分析。

七、操作要点与维护

设备准备。 确保设备连接至稳定的电源（AC90～220V，50/60Hz单相电源），在计算机上安装专用软件以实现数据传输与设备控制。

样品准备。 根据样品的大小和形状选择合适的样品台，将样品放置在样品台上并确保其稳定性。建议选取形状、大小、质地均一的样品以减少误差。

测定条件优化。 触发力通常设置为约5g以确保测试灵敏度；测试速度推荐为1～5mm/s（探头运行速度）；两次压缩之间的停留时间一般为1～5秒；压缩比例一般设置为30%～75%，具体取决于样品的质地特征。

维护保养。 定期清洁设备，特别是传感器和样品台，以确保测量的准确性。定期进行设备校准，确保测量数据的精度。定期更新专用软件以获取最新功能与改进。设备搭载智能故障自检系统，可实时监测设备运行状态，针对传动异常、传感偏移、参数错误等问题自动预警提示。

环境条件。 保持测试环境的温度、湿度和空气流速统一，避免样品失水或受潮影响测量结果。

八、常见异常处理

设备出现异常时，建议首先根据自检系统的预警提示进行排查；若问题持续，应联系SUN-KAGAKU授权服务中心进行专业检修，不建议自行拆解核心传感器和传动系统。

九、结语

SUN-KAGAKU太阳科学CR-3000EX-L全自动流变物性测定系统，以300mm超大测试行程、0.001～200N宽量程双档传感系统、9种标准化测量模式和全自动化操作控制为核心技术优势，为食品、医药、化妆品、工业制品等行业的物性精密检测提供了一套兼具精度、效率与工程适应性的旗舰级解决方案。其符合JIS标准及吞咽困难者食品检测规范的合规能力，结合PC联动图形分析与智能故障自检功能，使企业能够在研发与品控环节实现从主观感官评价向客观数据量化的转变。在大尺寸样品检测需求日益增长、行业标准持续细化的背景下，CR-3000EX-L以其长行程硬件架构和多元化测试模式，为物性检测领域提供了一款具备科研深度与产线适配能力的专业级流变测定工具。