凝胶强度测定仪的核心功能模块分别是什么？

　　凝胶强度测定仪是一种用于精准测量凝胶类物质（如食品凝胶、生物凝胶、工业凝胶等）机械强度与弹性特性的专业检测设备，广泛应用于食品加工（如果冻、豆腐、明胶）、生物医药（如胶原蛋白凝胶、组织工程支架）、日用化工（如化妆品凝胶）及材料研发领域，核心功能是通过模拟外力作用下凝胶的形变、破裂过程，量化其硬度、弹性、咀嚼性、黏附性等力学指标，为产品质量控制、配方优化及性能研究提供数据支撑。

　　从工作原理来看，凝胶强度测定仪主要基于“质地剖面分析（TPA）”或“穿刺测试”技术。TPA模式通过探头（如圆柱探头、球形探头）对凝胶样品进行两次往复压缩，模拟人体咀嚼动作，记录压力-时间曲线，计算硬度（s次压缩峰值力）、弹性（恢复形变能力）、黏聚性（内部结合力）等多维度指标；穿刺测试则利用针形或锥形探头匀速刺入凝胶，以探头穿透凝胶所需的最大力作为“凝胶强度”核心参数，适用于果冻、琼脂等需评估破裂强度的样品，部分设备还可搭配剪切、拉伸探头，拓展测试维度。

　　凝胶强度测定仪的核心功能模块：

　　该模块是仪器实现“力的施加与感知”的关键，直接决定检测精度，主要包括以下组件：

　　1、驱动系统（力的施加单元）

　　作用：按照预设模式（如匀速、定位移、定力）向凝胶样品施加可控作用力，模拟实际使用或加工中凝胶承受的外力（如挤压、穿刺、剪切）。

　　常见组件：

　　精密电机（步进电机/伺服电机）：提供稳定、低噪音的动力，确保作用力或位移的线性输出，避免因动力波动导致检测误差；

　　传动机构（滚珠丝杠/同步带）：将电机的旋转运动转化为执行机构的直线运动，保证位移精度（通常可达0.01mm级）；

　　行程限位器：防止执行机构过度移动导致样品或传感器损坏，是仪器的安全保护组件。

　　2、力学传感器（力的感知单元）

　　作用：实时采集凝胶样品在受力过程中产生的反作用力（或形变对应的力信号），将力学信号转化为电信号传输至数据处理模块。

　　关键参数：

　　量程：根据凝胶类型选择（如食品凝胶通常为0-500N，生物凝胶可能需0-50N高精度量程）；

　　精度：通常为满量程的0.1%~0.05%，确保微小力变化可被捕捉；

　　类型：以拉压力传感器为主（适配穿刺、压缩、拉伸等多种检测模式），部分特殊场景会搭配剪切传感器。

　　3、执行机构（力的传递单元）

　　作用：连接驱动系统与传感器，直接与凝胶样品接触并传递作用力，其结构需适配不同检测方法（如穿刺法、压缩法、TAP法）。

　　常见类型：

　　穿刺探头：尖头/平头金属探头（如直径2mm、5mm的圆柱形探头，或圆锥形探头），用于“穿刺凝胶至破裂”的强度检测（如果冻、明胶的凝胶强度测定）；

　　压缩平板：圆形/方形金属平板（面积通常大于样品截面积），用于“匀速压缩凝胶至特定形变”的检测（如豆腐、卡拉胶凝胶的压缩强度）；

　　夹具：用于拉伸类凝胶（如凝胶膜、弹性凝胶）的固定，避免拉伸过程中样品打滑。