SUN‑KAGAKU SD‑700II 质构仪材料物性力学性能深度解析

一、产品研发定位：多场景材料物性量化检测平台

在食品、医药、高分子、化妆品行业，很多材料的软硬、黏弹性、咀嚼感、凝胶强度等感官特性，过去大多依靠人工感官评价，评价结果容易受人员主观经验影响，数据重复性差，难以形成可存档对比的量化指标。SUN‑KAGAKU SD‑700II 质构仪作为太阳科学经典台式物性测试设备，将力学传感、精密位移驱动、程序控制集合为一体，把样品的手感、口感、触感转化为客观可复现的力‑位移曲线数据，消除人工感官评价带来的人为偏差。该设备兼顾实验室研发、来料质检、成品出厂检验，适配食品、凝胶、膏体、橡胶、薄膜等多种样品，支持 TPA 质构剖面分析、压缩、穿刺、剪切、拉伸、弯曲等多种测试模式，一台设备实现多项物性指标检测，是材料感官体验数字化评估的核心仪器。

二、高精度测力传感单元核心技术原理

SD‑700II 的检测核心为高分辨率负荷传感器，依靠应变式测力元件捕捉探头与样品之间作用力的实时变化，将力学信号转化为电信号，经过高精度 ADC 模数转换完成数字化采集。传感器具备宽广测力量程，可根据样品软硬特性切换适配，既可以测量软质凝胶、膏状化妆品微弱作用力，也能够完成硬质样品的压缩、破碎强度测试。

设备内部高速采集电路，完整记录测试全过程 “力‑位移‑时间" 三者对应关系，输出完整原始曲线，不只是输出简单的峰值结果。基于原始曲线可以解析出硬度、弹性、内聚性、黏附性、咀嚼性、凝胶强度、断裂力等几十项物性参数。区别于简易测试仪只读取单点峰值，完整曲线可以观察样品形变全过程，捕捉样品屈服、破裂、回弹、粘附等中间过程变化，方便研发人员分析材料在外力作用下完整形变行为。仪器自带数字滤波算法，过滤环境微小振动带来的信号杂波，提升弱力测试的数据稳定性，保障软质样品测试重复性。

三、精密伺服位移驱动与机械结构设计

整机搭载闭环伺服电机驱动模组，位移运动实现高精度可控，位移速度、测试距离、触发条件都可以软件自由编程设定。伺服闭环控制可以精准稳定控制探头上升、下降运动速度，速度区间覆盖低速蠕变测试到高速冲击测试，满足不同行业标准测试方法要求。位移定位精度高，保证每一次测试探头行进距离高度一致，减少机械位移误差对测试结果的干扰。

设备测试平台台面平整稳固，支持夹具快速拆装，可更换大量适配不同样品的探头与夹具：圆柱探头、球型探头、剪切刀、拉伸夹具、压盘、凝胶测试支座等配件可选。食品行业可使用穿刺探头测试水果硬度；凝胶样品使用平面压盘完成 TPA 两次压缩实验；膏体物料使用黏附夹具测试粘力；薄膜、橡胶样品可装配拉伸夹具做拉伸断裂测试。模块化夹具设计，同一台仪器快速切换测试项目，不用更换整机设备。机身结构刚性充足，测试过程机架形变极小，避免机架形变叠加进样品数据，保证力学数据真实反映样品本身特性。

四、软件控制系统与 TPA 质构剖面分析功能

SD‑700II 配套专用物性分析软件，实现测试程序编辑、运行控制、原始曲线显示、数据解析、报告输出一体化。操作人员可以自定义编辑测试流程：预测试速度、测试速度、回程速度、触发力、压缩形变比例、两次压缩间隔时间等全部参数可自定义，保存为标准测试方案文件，后续相同样品直接调用程序，减少每次重复设置，保障班组之间测试条件统一，提升质检工作一致性。

标志性 TPA 质构剖面分析，也就是二次压缩测试模式，模拟人体牙齿咀嚼的机械过程：探头对样品完成第一次压缩，探头回弹短暂停留，随即再次压缩样品。软件自动从 TPA 曲线自动计算硬度、弹性、内聚性、黏附性、咀嚼性、回弹性全套质构指标，把食品咀嚼口感量化。软件支持批量处理多条测试曲线，自动计算多组样品平均值、标准差，直接输出统计结果；测试原始曲线与数据结果可以保存，导出表格格式，方便接入企业质量管理体系，用于研发对比、来料检验报告存档。软件内置保护机制，设置过载保护、行程限位，当力值超出传感器量程或者运动到达极限位置自动停机，保护传感器与机械结构免受损伤。

五、广泛多元的行业应用场景

食品行业是质构仪最主要应用领域，SD‑700II 可用于糕点、糖果、肉制品、面条、果冻、果蔬、奶酪等产品测试。检测果冻凝胶强度，肉制品嫩度，面包硬度与弹性，水果成熟度，量化产品口感，用于配方改良、货架期品质变化研究，监控储存过程食品老化变软或者变硬现象。

医药与日化领域，用于药用凝胶、软膏、面膜膏体、牙膏、唇膏测试，测量膏体黏附力、挤出强度、凝胶硬度，评估涂抹手感、膏体稳定性；高分子材料方面，测试软胶、硅胶、薄膜的压缩、弯曲、断裂物性；农业领域用于种子、根茎类农产品力学特性研究。

既可以用于研发部门对比不同配方样品物性差异，筛选配方；也适合质检部门做批量来料、成品抽检，建立企业内部物性标准，把过去依靠感官描述的 “偏软、很弹、粘性大" 转化为客观数字指标，便于企业内部、上下游供应商之间统一判定标准。

六、仪器实操与日常维护要点

SD‑700II 属于精密力学仪器，需要放置稳固水平实验台面，避免外界震动干扰，震动会造成力值曲线产生毛刺噪声，影响微弱力测试精度。测试探头、夹具直接接触样品，每次测试完成需要清洁，样品残渣残留会污染下一组样品，同时改变探头接触状态，带来测试误差，膏体、食品样品测试后务必及时清理。

传感器属于核心精密部件，严禁超过额定量程过载挤压，样品放置居中，避免探头偏心受力，偏心负载会造成测量偏差，严重时损伤测力传感器。样品制备一致性对测试结果影响很大，样品尺寸、厚度、温度需要保持统一，比如温度变化会明显改变凝胶、食品的软硬，做对比实验需要控制样品环境条件一致。设备需要按照周期完成力值校准，保证长期测量准确度；长期停机时，探头不要重压放置在测试台面上，卸载负荷保护传感器。测试程序参数需要匹配样品特性，软质样品选择小量程传感器，硬质样品选用大量程，合理设置触发力，防止探头过度冲击样品。

七、设备综合应用价值总结

SUN‑KAGAKU SD‑700II 质构仪，依靠高精度应变式测力传感、闭环伺服位移系统、的夹具配件体系与专业分析软件，实现压缩、穿刺、剪切、拉伸、TPA 质构剖面等多元化物性测试。它将主观的触感、口感转变为可复现、可存档的量化力学数据，解决感官评价无法标准化的痛点。覆盖食品、日化、医药、高分子诸多行业，兼顾研发配方开发和生产线质量管控，为材料物性研究与品质管控提供稳定可靠的测试手段。