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粘度計工作原理和選型相關(guān)建議
旋轉(zhuǎn)粘度計是測量牛頓流體的粘度和非牛頓流體表觀粘度的精密儀器,如與特定轉(zhuǎn)子搭配使用,還可測量非牛頓型流體的流變性能。它具有使用方便、性能穩(wěn)定、維護簡單等優(yōu)點,適用于測量生產(chǎn)行業(yè)的流體粘度測量,是很多行業(yè)以及院校、科研單位實驗室必備的一種測量儀器。
旋轉(zhuǎn)粘度計分為指針式和數(shù)顯式兩類粘度計,其工作原理基本相同,只是顯示方式有些不同。原理是電機經(jīng)變速帶動轉(zhuǎn)子作恒速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子在流體中旋轉(zhuǎn)會受到作用力,在轉(zhuǎn)子上的粘性力矩由傳感器檢測出來,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后會測量得出被測流體的粘度。
粘度計的可擴展性:很多粘度計的型號可能比較少,但因不同配置其衍生型號可能會很多。這也被人們稱為粘度計的可擴展性,擴展性越強其可進行的試驗項目也就越多,符合的標(biāo)準(zhǔn)也就越多。例如一個主機可以適配多個執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子,一臺機可以相當(dāng)多臺不同種類的粘度計使用,可以節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本。
使用方便性:轉(zhuǎn)子的連接方式很重要,快速的卡口連接比較理想,解決了傳統(tǒng)的螺絲連接帶來的滑牙和安裝拆卸不便等麻煩的問題。如螺絲孔滑牙是一個普遍現(xiàn)象。而便攜式粘度計,由于不受取樣、溫控、實驗地點、以及保持儀器的水平穩(wěn)定性等特點,被一些企業(yè)廣泛應(yīng)用。還有的企業(yè)愛好使用在線式粘度計,可以直接在線上對流體的粘度計進行實時檢測,例如對油墨的粘度監(jiān)控,可以實時檢測來調(diào)整油墨的印刷 工作原理和優(yōu)缺點:早期粘度計有彈簧的原理和現(xiàn)代無彈簧的原理,有彈簧的測試時候穩(wěn)定慢,對觸變性的樣品測試不如無彈簧的理想;有彈簧的彈簧有老化、轉(zhuǎn)軸和底座損耗的問題,通常出現(xiàn)回零不好,測試值偏大等問題,無法自己校正,需要發(fā)回人員更換和校正,浪費時間浪費維修費。
事實上,儀器上簡述的幾種購買粘度計產(chǎn)品,幫助粘度計廠家為用戶進行粘度計選型的信息是基本的。我們在實際的銷售過程中,還可能考慮到用戶購買粘度計測量的使用頻次,現(xiàn)場的操作安裝環(huán)境,以及測量的度需求等等。例如有的用戶僅僅是測量油漆涂料的現(xiàn)場粘度,一般使用粘度杯也能夠滿足用戶的需求,重要的是還高。
使用旋轉(zhuǎn)粘度計測量獲得數(shù)據(jù)時,必須注意以下幾點:一、儀器的性能指標(biāo)必須滿足國家計量檢定規(guī)程度要求,部分品牌儀器可能會存在一些問題,大家不要貪小便宜。使用中的儀器要進行周期檢定,必要時(儀器使用頻繁或處于合格臨界狀態(tài))要進行中間自查以確定其計量性能合格,系數(shù)誤差在允許范圍內(nèi),否則無法獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。 二、特別注意被測液體的溫度。將被測液體的溫度恒定在規(guī)定的溫度點附近,對測量不要超過0.1℃,因為溫度是影響流體粘度的重要因素,所以一定要使用較好的溫控設(shè)備來配合試驗。三、測量容器(外筒)的選擇。對于雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計要仔細(xì)閱讀儀器說明書,不同的轉(zhuǎn)子(內(nèi)筒)匹配相應(yīng)的外筒,否則測量結(jié)果會偏差巨大。對于單一圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計,原理上要求外筒半徑大,實際測量時要求外筒即測量容器的內(nèi)徑不低于某一尺寸。特別在使用一號轉(zhuǎn)子時,若容器內(nèi)徑過小引起較大的測量誤差。 四、正確選擇轉(zhuǎn)子或調(diào)整轉(zhuǎn)速,使示值在10~90%之間。該類儀器采用刻度盤加指針方式讀數(shù),其穩(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轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。 五、頻率修正。對于國產(chǎn)儀器名義頻率在50Hz,而我國目前的供電頻率也是50Hz,我們用頻率計測試變動性小于0.5%,所以一般測量不需要頻率修正。但對于國外進口的粘度計儀器,其名義頻率在60Hz,必須進行頻率修正,否則會產(chǎn)生20%的誤差,修正公式為:實際粘度=指示粘度×名義頻率÷實際頻率。
粘度計的工作原理我們也講過很多遍,下面就簡單的介紹下粘度計的結(jié)構(gòu)設(shè)計和安裝方法:
1、利用電機相關(guān)的齒輪系統(tǒng)及離合器進行變速,由旋轉(zhuǎn)旋鈕操作分四檔轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),可以根據(jù)測量范圍選擇需要的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子匹配。
2、旋轉(zhuǎn)粘度計按儀器規(guī)格附有0至4號五種轉(zhuǎn)子,可根據(jù)被測液體粘度的高低隨同轉(zhuǎn)速配合選用。
3、儀器裝用指針固定控制機構(gòu),為讀數(shù)用。當(dāng)轉(zhuǎn)速較快時(30轉(zhuǎn)/分,60轉(zhuǎn)/分)無法在旋轉(zhuǎn)時進行讀數(shù),這時可按下指針控制桿,使指針固定下來便于讀數(shù)。
4、保護架是為了穩(wěn)定測量和保護轉(zhuǎn)子。使用保護架進行測定能取得較穩(wěn)定的測量結(jié)果。黃色保護圈是為了保護儀器軸連接桿不受外力侵擊而影響儀器精度穩(wěn)定。
5、儀器配有固定支架及升降機構(gòu),一般在實驗室中進行小量和定溫測定時應(yīng)固定使用。