概述

顆粒壓力試驗機（Granule Pressure Testing Machine），也稱為顆粒抗壓強度測試儀或單顆粒晶體抗壓強度測定儀，是一種用于精確測量顆粒狀材料抗壓碎強度的專用檢測儀器。該設備通過模擬顆粒在加工、儲存及運輸過程中所承受的壓力，量化評估其抗破碎能力，為產品質量控制與工藝優化提供關鍵數據支持。在制藥、化工、食品及農業等領域，該儀器是確保顆粒材料物理性能符合標準要求的核心工具，其設計、操作與結果判定均遵循國家與國際標準，保證測試結果的準確性與可比性。

原理

顆粒壓力試驗機基于力學傳感與精密控制技術工作。其核心原理為：將單顆顆粒試樣置于測試平臺的下壓頭之間，上壓頭在驅動系統（如伺服電機或精密絲杠）帶動下以恒定速度（通常可在1-500mm/min或0.001~1000mm/min范圍內無級調速）垂直下壓，對試樣施加持續增大的壓力。高精度力值傳感器實時監測壓力變化，并記錄顆粒破碎瞬間所承受的最大力值（峰值力），該值即為顆粒的抗壓碎力。儀器自動計算多次測量（通常為30顆試樣）的平均值，最終輸出顆粒的平均抗壓碎力結果，單位通常為牛頓（N）。部分先進型號采用三閉環測控系統，可實現反復循環和低周疲勞測試。

應用

該儀器主要用于以下領域的顆粒材料質量檢測：
制藥行業：測定藥片、膠囊、顆粒劑等固體制劑的抗壓碎力，評估其機械強度，確保在生產、包裝及運輸過程中不易破碎，保障藥品劑量的準確性與用藥安全。對于一些特殊的制劑，如緩釋藥片、口崩片，藥物的抗壓強度不僅影響其機械穩定性，還會對藥物的釋放速度和生物利用度產生重要影響。
化工行業：檢測催化劑、分子篩、吸附劑等化工顆粒材料的抗壓碎強度，評估其在使用過程中的穩定性與使用壽命。
食品工業：評估食品添加劑、糖果、谷物等顆粒的硬度，優化加工工藝，防止產品在儲存和流通中破損。
農業與肥料：測定化肥顆粒（如尿素、復合肥）的抗壓碎力，確保其在堆碼、運輸及施用過程中保持物理完整性，減少養分損失與粉塵產生。
材料科研：用于粉末冶金、陶瓷、高分子材料、金剛石、超硬材料、磨料單顆粒、塑料顆粒、橡膠、聚胺酯、種子、貓砂、球團等顆粒的力學性能研究，為新材料的開發提供數據支持。

行業

顆粒壓力試驗機是以下機構與企業的關鍵檢測設備：
制藥企業及藥用輔料生產商：質量控制部門用于原料藥、中間體及成品的物理性能檢測。
化工企業：催化劑、分子篩等產品的生產與研發單位。
肥料生產企業：質量監控中心用于化肥顆粒強度的日常檢驗。
政府檢測機構：藥品檢驗所、食品藥品質量監督檢驗院、第三方檢測認證機構。
科研院所與高校：材料科學、藥劑學、化學工程等領域的實驗室。

標準

顆粒壓力試驗機的設計、校準與測試方法需嚴格遵守以下國家及行業標準：
中國國家標準：
GB/T 37918-2019《肥料級氯hua鉀》：規定了肥料級氯hua鉀顆粒抗壓碎力的測定方法及儀器要求。
GB/T 10516-2012《硝酸磷肥顆粒平均抗壓碎力的測定》：明確了硝酸磷肥的測試流程。
HG/T 2782-2024《化工催化劑顆粒抗壓碎力的測定》：適用于條形、球形等催化劑顆粒的徑向或點抗壓碎力測定。
GB/T 30202.3-2013《脫硫脫硝用煤質顆粒活性炭試驗方法 第3部分：耐壓強度、耐磨強度》。
GB 102012-88：顆粒平均抗壓強度測定方法。
GB 3635-1983：化肥催化劑分子篩吸附劑相關標準。
藥典標準：《中華人民共和國藥典》中相關制劑通則對固體制劑的機械強度有明確要求。
國際標準：
ASTM D4179：催化劑顆粒抗壓碎強度測定方法。
ISO 4700：鐵礦石顆粒抗壓強度測定方法。
其他行業標準：如HG/T2783-1996分子篩抗壓碎力試驗方法、HG/T3927-2007工業活性氧化鋁中抗壓強度的測定等。

特征

現代顆粒壓力試驗機的技術特點包括：
高精度測量系統：采用進口高精度力值傳感器，測量精度可達±0.5%以內，分辨率可達0.01N或更高，甚至0.0001mm（位移分辨率），確保數據準確可靠。
智能化操作：配備觸摸屏人機界面（HMI）或PC軟件界面，支持測試參數設置（如速度、模式）、曲線實時顯示、數據自動存儲與分析，操作直觀簡便。部分機型支持中英文雙語菜單切換。
自動化功能：具備自動升降、自動清零、自動判斷樣品破碎、自動回位及批量測試功能（如可設定0-199組顆粒），顯著提高測試效率，減少人為誤差。
多功能測試模式：支持單點破碎力測試、平均抗壓碎力計算（通常測試30顆試樣平均值）及統計分析（如標準差計算）。部分設備還可進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、穿刺等多種靜態力學性能測試。
數據管理：內置數據存儲系統，可記錄大量測試數據，并支持通過USB或RS232接口導出至計算機，生成詳細測試報告（支持EXCEL表格），便于質量追溯與審計。部分型號配備微型打印機或內置打印機。
安全保護機制：配備過載保護（超過最大負荷10%時自動保護）、限位開關、緊急制動功能及電子限位保護，確保操作安全。
適應性廣：可通過更換不同量程的傳感器或夾具（如拉伸、壓縮、彎曲夾具），適配多種尺寸（如顆粒直徑從≥0.1mm到1-30mm或更廣）和形狀（球形、擠出狀、片狀等）的顆粒試樣。
結構堅固：采用高精度預加載滾珠絲杠和高強度光杠構成高剛性框架結構，確保機器穩定性和耐用性。

參數

典型顆粒壓力試驗機的技術參數如下（基于主流型號與標準歸納）：
測量范圍：0–100N（標準量程），可定制至0–500N、0–1000N、0–2000N、0–5kN甚至0–10kN（1T）或0–20kN（2T）。（注：亦有型號測力范圍可達1N到1000kN）
測量精度：±0.5% F.S.（常見）。
力值分辨率：0.01N或更高（如±500000碼）。
位移分辨率：0.0001mm。
變形分辨率：0.0001mm。
測試速度：1–500mm/min（無級可調），部分型號范圍更廣（如0.001~1000mm/min）。
速度精度：示值的±0.5%以內。
有效試驗寬度：120mm。
有效試驗空間：300mm
顆粒尺寸適應范圍：直徑通常0.5mm–25mm（可根據需求定制，部分型號覆蓋≥0.1mm至1-30mm）。
數據輸出：觸摸屏顯示，內置微型打印機，支持USB/RS232接口連接計算機。
電源要求：AC 220V，50Hz（常見），部分大容量型號需380V。
功率：通常200W-400W。
（注：具體參數可能因儀器型號、制造商及定制要求而異，使用時需以設備說明書和相關標準為準。）