工作原理:
本儀器為數(shù)顯粘度計(jì),由電機(jī)經(jīng)變速帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作恒速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子在液體中旋轉(zhuǎn)時(shí),液體會(huì)產(chǎn)生作用在轉(zhuǎn)子上的粘度力矩,該粘性力矩也越大;反之,液體的粘度越小,該粘性力矩也越小.該作用在轉(zhuǎn)子上的粘性力矩由傳感器檢測(cè)出來,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得出被測(cè)液體的粘度。
本儀器采用微電腦技術(shù),能方便地設(shè)定量程(轉(zhuǎn)子號(hào)及轉(zhuǎn)速),對(duì)傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字處理,并且在顯示屏上清晰地顯示出測(cè)量時(shí)設(shè)定的轉(zhuǎn)子號(hào)、轉(zhuǎn)速、被測(cè)液體的粘度值及其滿量程百分比值等內(nèi)容。
如何選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速
該類儀器采用刻度盤加指針方式讀數(shù),粘度計(jì)的穩(wěn)定性及讀數(shù)偏差綜合在一起有0.5格,如果讀數(shù)偏小如5格附近,引起的相對(duì)誤差在10%以上,如果選擇合適的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)速使讀數(shù)在50格,那么其相對(duì)誤差可降低到1%。如果示值在90格以上,使游絲產(chǎn)生的扭矩過大,容易產(chǎn)生蠕變,損傷游絲,所以一定要正確選擇粘度計(jì)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。
使用粘度計(jì)特別需注意的問題
懸濁液、乳濁液、高聚物及其它高粘度液體中,很多都是“非牛頓液體”,其表觀粘度隨切變速度和時(shí)間變化而變化,故在不同的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速和時(shí)間下測(cè)定,其結(jié)果不一致屬正常情況,并非儀器不準(zhǔn)(一般非牛頓液體的測(cè)定應(yīng)規(guī)定轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速和時(shí)間)。
粘度計(jì)
測(cè)量用的轉(zhuǎn)子(包括外筒)要清潔無污物,一般要在測(cè)量后及時(shí)清洗,特別在測(cè)油漆和膠粘劑之后。要注意清洗的方法,可用合適的有機(jī)溶劑浸泡,千萬不要用金屬刀具等硬刮,因?yàn)檎扯扔?jì)的轉(zhuǎn)子表面有嚴(yán)重的刮痕時(shí)會(huì)帶來測(cè)量結(jié)果的偏差
粘度測(cè)定方法的分類
(一)粘度定義
粘度也叫粘性系數(shù),為兩層液體間一 定面積、一定速度梯度時(shí)的內(nèi)摩擦力。
粘度可用布拉班德(Brabender)粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)和烏氏(Ubbelohde)粘度計(jì)等測(cè) 量。粘度與濃度、溫度、粒徑等密切相關(guān),不同測(cè)量方法的測(cè)量精度及測(cè)量單位是不同的,不能相互換算。烏氏粘度計(jì)用于一定溫度下試樣粘度的測(cè)定,如接枝淀粉 側(cè)鏈相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定,利用烏氏粘度計(jì)測(cè)出特性粘度,再按[η]=KM公式求出平均相對(duì)分子質(zhì)量,平時(shí)則較少采用。一般在國內(nèi)普遍采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),紡織工業(yè)(漿紗)均采用 NDJ-79型粘度計(jì),造紙工業(yè)和紡織印染則采用NDJ-1型粘度計(jì)。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量精度較低,并且不能連續(xù)測(cè)量淀粉試樣在糊化過程中的變化曲線,所以在淀粉流通和交易領(lǐng)域中常采用布拉班德粘度計(jì)。
(二)粘度計(jì)
1. 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)
(1)NDJ一1型 ,同步電機(jī)以穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn),連接刻度圓盤,再通過游絲和轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)子未受到液體的阻力,則游絲、指針與刻度圓盤同速旋 轉(zhuǎn),指針在刻度盤上指出的讀數(shù)為“0”。反之,如果轉(zhuǎn)子受到液體的粘滯阻力,則游絲產(chǎn)生扭矩,與粘滯阻力抗衡zui后達(dá)平衡,這時(shí)與游絲連接的指針在刻度圓盤 上指示一定的讀數(shù)(即游絲的扭轉(zhuǎn)角)。將讀數(shù)乘上特定的系數(shù)即得液體的粘度。NDJ-1型粘度計(jì)測(cè)定粘度有4種轉(zhuǎn)子,測(cè)定粘度范圍為 10~1000mPa•s;低粘度有5種轉(zhuǎn)子,測(cè)定粘度范圍為:0.1~100000mPa•s,且有4檔轉(zhuǎn)速,分別為 6r/min,12r/min,30r/min和 60r/min??筛鶕?jù)需要選擇。
(2) NDJ-79型粘度計(jì) 儀器的驅(qū)動(dòng)是一個(gè)微型的垂直安裝的同步電動(dòng)機(jī),它以 750r/min的恒速旋轉(zhuǎn),幾乎不受載荷和電源電壓變化的影響。電動(dòng)機(jī)的殼體采用懸掛式安裝,當(dāng)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)在液體中旋轉(zhuǎn)受到阻力產(chǎn)生反作用時(shí),殼體便偏轉(zhuǎn)。電 動(dòng)機(jī)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)被兩根正反游絲所抵消,而當(dāng)游絲的力矩同轉(zhuǎn)筒上的力矩兩者平衡時(shí),與電機(jī)殼體相連的指針便給出一個(gè)刻度讀數(shù),后者同轉(zhuǎn)簡(jiǎn)的運(yùn)動(dòng)阻力成正比,于 是刻度讀數(shù)就表示動(dòng)態(tài)粘度的量值。NDJ-79型粘度計(jì)測(cè)量范圍為 1~ 1000000mPa•s。測(cè)定器具有4個(gè)單元,可根據(jù)不同要求選用不同的單元。
哈 克(HAAKE)粘度計(jì)和Brookfield粘度計(jì)都是旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)。
2. 粘度計(jì)
對(duì)于單一圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),原理上要求外筒半徑無限大,實(shí)際測(cè)量時(shí)要求外筒即測(cè)量容器的內(nèi)徑不低于某一尺寸。例如我廠生產(chǎn)的NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),要求測(cè)量用燒杯或直筒形容器直徑不小于70mm。實(shí)驗(yàn)證明特別在使用一號(hào)轉(zhuǎn)子時(shí),若容器內(nèi)徑過小引起較大的測(cè)量誤差。
粘度計(jì)轉(zhuǎn)子浸入液體的深度及氣泡的影響
旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)子浸入液體的深度有嚴(yán)格要求,必須按照粘度計(jì)說明書要求操作(有些雙筒粘度計(jì)對(duì)測(cè)試的液體用量有嚴(yán)格要求,必須用量筒量?。T谡扯扔?jì)轉(zhuǎn)子浸入液體的過程中往往帶有氣泡,在粘度計(jì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后一段時(shí)間大部分會(huì)上浮消失,附在轉(zhuǎn)子下部的氣泡有時(shí)無法消除,氣泡的存在會(huì)給測(cè)量數(shù)據(jù)帶來較大的偏差,所以傾斜緩慢地浸入粘度計(jì)轉(zhuǎn)子是一個(gè)有效的辦法。
做直觀的類比:(在常溫下)
水的粘度為: 1 cps
花生油: 1,000cps
蜂密: 10,000 cps
測(cè)定運(yùn)動(dòng)粘度的標(biāo)準(zhǔn)方法為GB/T 265,即一定體積的液體在重力下流過一個(gè)標(biāo)定好的玻璃毛細(xì)管的時(shí)間。粘度計(jì)的毛細(xì)管常數(shù)與流動(dòng)時(shí)間的乘積就是該溫度下液體的運(yùn)動(dòng)粘度。
粘度
粘度單位轉(zhuǎn)換
物質(zhì)流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度叫粘度,對(duì)粘度的度量,標(biāo)準(zhǔn)單位是pa.s (帕.秒);另外常用的度量單位有:poise (泊), cps(厘泊)
有關(guān)換算如下:
1 pa.s=1000 mpa.s
1 pa.s=10 poise
1 poise=100 cps (centi Poise)
1 mpa.s=1 cps