凝膠強度測定儀是一種用于精準測量凝膠類物質（如食品凝膠、生物凝膠、工業(yè)凝膠等）機械強度與彈性特性的專業(yè)檢測設備，廣泛應用于食品加工（如果凍、豆腐、明膠）、生物醫(yī)藥（如膠原蛋白凝膠、組織工程支架）、日用化工（如化妝品凝膠）及材料研發(fā)領域，核心功能是通過模擬外力作用下凝膠的形變、破裂過程，量化其硬度、彈性、咀嚼性、黏附性等力學指標，為產品質量控制、配方優(yōu)化及性能研究提供數(shù)據支撐。

　　從工作原理來看，凝膠強度測定儀主要基于“質地剖面分析（TPA）”或“穿刺測試”技術。TPA模式通過探頭（如圓柱探頭、球形探頭）對凝膠樣品進行兩次往復壓縮，模擬人體咀嚼動作，記錄壓力-時間曲線，計算硬度（s次壓縮峰值力）、彈性（恢復形變能力）、黏聚性（內部結合力）等多維度指標；穿刺測試則利用針形或錐形探頭勻速刺入凝膠，以探頭穿透凝膠所需的最大力作為“凝膠強度”核心參數(shù)，適用于果凍、瓊脂等需評估破裂強度的樣品，部分設備還可搭配剪切、拉伸探頭，拓展測試維度。

　　凝膠強度測定儀的核心功能模塊：

　　該模塊是儀器實現(xiàn)“力的施加與感知”的關鍵，直接決定檢測精度，主要包括以下組件：

　　1、驅動系統(tǒng)（力的施加單元）

　　作用：按照預設模式（如勻速、定位移、定力）向凝膠樣品施加可控作用力，模擬實際使用或加工中凝膠承受的外力（如擠壓、穿刺、剪切）。

　　常見組件：

　　精密電機（步進電機/伺服電機）：提供穩(wěn)定、低噪音的動力，確保作用力或位移的線性輸出，避免因動力波動導致檢測誤差；

　　傳動機構（滾珠絲杠/同步帶）：將電機的旋轉運動轉化為執(zhí)行機構的直線運動，保證位移精度（通常可達0.01mm級）；

　　行程限位器：防止執(zhí)行機構過度移動導致樣品或傳感器損壞，是儀器的安全保護組件。

　　2、力學傳感器（力的感知單元）

　　作用：實時采集凝膠樣品在受力過程中產生的反作用力（或形變對應的力信號），將力學信號轉化為電信號傳輸至數(shù)據處理模塊。

　　關鍵參數(shù)：

　　量程：根據凝膠類型選擇（如食品凝膠通常為0-500N，生物凝膠可能需0-50N高精度量程）；

　　精度：通常為滿量程的0.1%~0.05%，確保微小力變化可被捕捉；

　　類型：以拉壓力傳感器為主（適配穿刺、壓縮、拉伸等多種檢測模式），部分特殊場景會搭配剪切傳感器。

　　3、執(zhí)行機構（力的傳遞單元）

　　作用：連接驅動系統(tǒng)與傳感器，直接與凝膠樣品接觸并傳遞作用力，其結構需適配不同檢測方法（如穿刺法、壓縮法、TAP法）。

　　常見類型：

　　穿刺探頭：尖頭/平頭金屬探頭（如直徑2mm、5mm的圓柱形探頭，或圓錐形探頭），用于“穿刺凝膠至破裂”的強度檢測（如果凍、明膠的凝膠強度測定）；

　　壓縮平板：圓形/方形金屬平板（面積通常大于樣品截面積），用于“勻速壓縮凝膠至特定形變”的檢測（如豆腐、卡拉膠凝膠的壓縮強度）；

　　夾具：用于拉伸類凝膠（如凝膠膜、彈性凝膠）的固定，避免拉伸過程中樣品打滑。