旋轉粘度計的應用和優(yōu)缺點(diǎn),以及使用時(shí)需要注意的地方
粘度是流體的重要物理性質(zhì)之***,是食品業(yè)、油漆業(yè)聚合涂層業(yè)、石油工業(yè)及其它工業(yè)的***個(gè)重要的標準特征。測量流體的粘度和流動(dòng)性在工業(yè)生產(chǎn)和基礎學(xué)科研究中具有十分重要的意義。目前測量流體粘度的方法主要有毛細管法、旋轉法、振動(dòng)法及落球法等等。其中,旋轉法是***種比較常用的方法,使用這種方法測定粘度的儀器就是旋轉粘度計。
旋轉粘度計廣泛應用于測定油脂、油漆、涂料、塑料、食物、藥物、膠粘劑等各種流體的動(dòng)力粘度。儀器由電動(dòng)機、恒速裝置、變速裝置、測量裝置和支架箱體等五部分組成,其基本原理主要是由***臺同步微型電動(dòng)機帶動(dòng)轉筒以定的速率在被測流體中旋轉,由于受到流體粘滯力的作用,轉筒會(huì )產(chǎn)生滯后,與轉筒連接的彈性元件則會(huì )在旋轉的反方向上產(chǎn)生***定的扭轉,通過(guò)測量扭轉應力的大小就可以計算得到流體的粘度值。
旋轉式粘度計是***種比較精密的儀器。它適用于所有的流體,儀器使用簡(jiǎn)單、測量快速方便、數據準確可靠;便于連續測量,通過(guò)調節轉速可以測量不同剪切率下的流體粘度。但同時(shí),旋轉式粘度計也有***些缺點(diǎn),如所需的硬件設備較多、結構復雜、價(jià)格昂貴等。因此,在使用時(shí)要根據工業(yè)生產(chǎn)要求及工業(yè)環(huán)境來(lái)選擇合適類(lèi)型的粘度計。
另外,旋轉式粘度計的使用時(shí)要注意以下情況:
1、旋轉粘度計的性能指標必須滿(mǎn)足******計量檢定規程度要求。使用中的旋轉粘度計要進(jìn)行周期檢定,必要時(shí)(旋轉粘度計使用頻繁或處于合格臨界狀態(tài))要進(jìn)行中間自查以確定其計量性能合格,系數誤差在允許范圍內,否則無(wú)法獲得準確數據。
2、特別注意被測液體的溫度。 許多用戶(hù)忽視這***點(diǎn),認為溫度差***點(diǎn)無(wú)所謂,我們的實(shí)驗證明:當溫度偏差0.5℃ 時(shí),有些液體粘度值偏差超過(guò)5% ,溫度偏差對粘度影響很大,溫度升高, 粘度下降。所以要特別注意將被測液體的溫度恒定在規定的溫度點(diǎn)附近,對測量不要超過(guò)0.1℃。
3、測量容器(外筒)的選擇。對于雙筒旋轉粘度計要仔細閱讀儀器說(shuō)明書(shū),不同的轉子(內筒)匹配相應的外筒, 否則測量結果會(huì )偏差巨大。對于單***圓筒旋轉粘度計,原理上要求外筒半徑無(wú)限大,實(shí)際測量時(shí)要求外筒即測量容器的內徑不低于某***尺寸。例如上海天平儀器廠(chǎng)生產(chǎn)的NDJ-1型旋轉粘度計,要求測量用燒杯或直筒形容器直徑不小于70mm。實(shí)驗證明特別在使用***號轉子時(shí),若容器內徑過(guò)小引起較大的測量誤差。
4、正確選擇轉子或調整轉速,使示值在20~90格之間。儀器采用刻度盤(pán)加指針?lè )绞阶x數,其穩定性及讀數偏差綜合在***起有0.5格,如果讀數偏小如5格附近,引起的相對誤差在10%以上,如果選擇合適的轉子或轉速使讀數在50格,那么其相對誤差可降低到1%。如果示值在90格以上,使游絲產(chǎn)生的扭矩過(guò)大,容易產(chǎn)生蠕變,損傷游絲,所以***定要正確選擇轉子和轉速。
5、頻率修正。 對于***產(chǎn)儀器名義頻率在50Hz,而我***目前的供電頻率也是50 Hz,我們用頻率計測試變動(dòng)性小于0.5%,所以***般測量不需要頻率修正。但對于日本和歐美的有些儀器, 名義頻率在60Hz, 必須進(jìn)行頻率修正,否則會(huì )產(chǎn)生20%的誤差,修正公式為:實(shí)際粘度=指示粘度×名義頻率÷實(shí)際頻率
6、轉子浸入液體的深度及氣泡的影響。 旋轉粘度計對轉子浸入液體的深度有嚴格要求,必須按照說(shuō)明書(shū)要求操作(有些雙筒儀器對測試的液體用量有嚴格要求,必須用量筒量取)。在轉子浸入液體的過(guò)程中往往帶有氣泡,在轉子旋轉后***段時(shí)間大部分會(huì )上浮消失,附在轉子下部的氣泡有時(shí)無(wú)法消除,氣泡的存在會(huì )給測量數據帶來(lái)較大的偏差,所以?xún)A斜緩慢地浸入轉子是***個(gè)有效的辦法。
7、轉子的清洗。測量用的轉子(包括外筒)要清潔無(wú)污物,***般要在測量后及時(shí)清洗,特別在測油漆和膠粘劑之后。要注意清洗的方法,可用合適的有機溶劑浸泡,千萬(wàn)不要用金屬刀具等硬刮,因為轉子表面有嚴重的刮痕時(shí)會(huì )帶來(lái)測量結果的偏差。
總而言之,雖然旋轉粘度計結構簡(jiǎn)單、使用方便,但假如不正確使用,依然會(huì )導致***臺檢定合格的儀器不能得到正確的測定結果,影響到產(chǎn)品質(zhì)量。