粘度概念和使用方法
瀏覽次數：2800發布日期：2021-10-06
粘度計(Viscosimeter) 用于測量流體(液(ye)體和氣(qi)體)的粘度的(de)儀器(qi)。粘(zhan)度(du)是(shi)表示流(liu)體(ti)在流(liu)動時，流(liu)體(ti)內部發生(sheng)內摩擦的(de)物理量(liang)，是(shi)流(liu)體(ti)反抗形變的(de)能力，是(shi)用來鑒定(ding)某些(xie)成品或半成品的(de)一項(xiang)重要指標。粘(zhan)度(du)隨流(liu)體(ti)不同而不同，隨溫度(du)變化(hua)而變化(hua)。主要有毛細管粘(zhan)度(du)計(ji)，旋轉粘度計和落球(qiu)粘度(du)計三類。
液(ye)(ye)體(ti)在(zai)(zai)流(liu)(liu)動時，在(zai)(zai)其分子(zi)(zi)間(jian)產生(sheng)內(nei)摩(mo)擦(ca)的(de)性質，稱為液(ye)(ye)體(ti)的(de)粘(zhan)(zhan)性，粘(zhan)(zhan)性的(de)大(da)小用(yong)粘(zhan)(zhan)度表示，是(shi)用(yong)來表征液(ye)(ye)體(ti)性質相關的(de)阻力(li)(li)因子(zi)(zi)。絕(jue)(jue)緣(yuan)油(you)的(de)粘(zhan)(zhan)度與一(yi)般液(ye)(ye)體(ti)的(de)粘(zhan)(zhan)度概念相同，就是(shi)液(ye)(ye)體(ti)的(de)內(nei)摩(mo)擦(ca)，即表示絕(jue)(jue)緣(yuan)油(you)在(zai)(zai)外力(li)(li)作用(yong)下(xia)，作相對(dui)層流(liu)(liu)運動時。絕(jue)(jue)緣(yuan)油(you)分子(zi)(zi)問產生(sheng)內(nei)摩(mo)擦(ca)阻力(li)(li)的(de)性質。絕(jue)(jue)緣(yuan)油(you)的(de)內(nei)摩(mo)擦(ca)力(li)(li)愈大(da)，粘(zhan)(zhan)度也(ye)愈大(da)，流(liu)(liu)動愈困難，散熱性能差。
粘度的表示方法較多，大體可分為兩類：按粘度定義直接測得的粘度稱為“絕對粘度"，如動力粘度、運動粘度等。若在一定條件下與已知粘度的液體比較所測得的粘度稱為“相對粘度"或“條件粘度"，如恩氏粘度等。
根據測定(ding)方(fang)法(fa)，粘(zhan)度(du)一(yi)般分(fen)為三種(zhong)：動力粘(zhan)度(du)、運動粘(zhan)度(du)和恩氏粘(zhan)度(du)。
1、機器一定要(yao)保持水(shui)平狀態(tai)
2、轉子放入樣品中時要避免產生氣泡，否則測量出的粘度值會降低，避免的方法是將轉子傾斜的放入樣品中，然后再安裝轉子，轉子不能碰到杯壁和杯底，被測量的樣品必須沒過規定的刻度。
3、再測量不同的樣品時，必須保持轉子的清潔和干燥，如果轉子殘留有其它樣品或清潔后殘留的水，就會影響測 量的準確度
4、酸性(PH)大不能超過2，如果酸性過大應選用特殊轉子，使用ULA時要確定好樣品量(只需16ml)
5、根據測定的粘度范圍選擇粘度標準液，并在每次使用粘度計或流變儀前對儀器進行驗證，或定期校驗，以保證測量的準確性.可提供各粘度范圍的符合牛頓流體性質的硅油或油類標準品，精度±1%，粘度標準液的建議使用期限為自開封起一年。
6、連接轉子時要用左手輕輕托起并捏住心軸(主機上)，右手旋轉轉子，這樣操作是為了保護機身內的心軸和游絲，這樣可以延長儀器的使用壽命
7、取值要在數值比較穩定時，否則取得的數值會存在較大的誤差
8、選(xuan)擇(ze)轉(zhuan)子時，要(yao)看被測量(liang)的(de)樣品的(de)粘度(du)和幾(ji)號(hao)轉(zhuan)子的(de)測量(liang)范圍接近(jin)，就選(xuan)幾(ji)號(hao)。
1.按操作方式分(fen)：毛細管(guan)式、旋(xuan)轉式和振動式3種。
毛細(xi)管式粘(zhan)度計：毛細管式粘度計通常為賽氏粘度計，是一種常見的粘度計。其工作原理是：樣品容器（包括流出毛細管）內充滿待測樣品，處于恒溫浴內，液柱高度為h。打開旋塞，樣品開始流向受液器，同時開始計算時間，到樣品液面達到刻度線為止。樣品粘度越大，這段時間越長。因此，這段時間直接反映出樣品的粘度。
旋轉(zhuan)式粘(zhan)度計(ji)：常見的旋轉式粘度計是錐板式粘度計。它主要包括一塊平板和一塊錐板。電動機經變速齒輪帶動平板恒速旋轉，依靠毛細管作用使被測樣品保持在兩板之間，并借樣品分子間的摩擦力而帶動錐板旋轉。在扭矩檢測器內的扭簧的作用下，錐板旋轉一定角度后不再轉動。此時，扭簧所施加的扭矩與被測樣品的分子內部摩擦力（即粘度）有關：樣品粘度越大，扭矩越大。扭矩檢測器內設有一個可變電容器，其動片隨著錐板轉動，從而改變本身的電容數值。這一電容變化反映出的扭簧扭矩即為被測樣品的粘度，由儀表顯示出來。
振動式粘度計：這種粘度計的工作原理是：處于流體內的物體振動時會受到流體的阻礙作用，此作用的大小與流體的粘度有關。常用的振動式粘度計有超聲波粘度計，其探測器內有一個彈片。在受脈沖電流激勵時，彈片產生超聲波范圍的機械振動。當彈片浸在被測樣品中時，彈片的振幅與樣品的粘度和密度有關。在已知密度的情況下，可從測出的振幅數據求得粘度數值。
2.按(an)工作方式(shi)分(fen)：離線粘(zhan)度計（取(qu)樣檢測）、在(zai)線粘(zhan)度計（24小時連(lian)續測量(liang)）、便攜式粘(zhan)度計
3.按測量產(chan)品的(de)種類：
錫膏(gao)粘度計：錫膏粘度計采用了螺旋泵式傳感器的共軸雙重圓筒型回轉粘度計，主要用來測量錫膏、膜厚粘膏、粘合劑、錫膏抗焊漆、液狀抗焊漆、其他的油墨、粘膏類等。根據測定部密封性，具有溫度調整技能，能夠連接到個人電腦，自動測量，數據讀取做自動計算。
便(bian)攜式粘度(du)計：便攜式粘度計是采用共軸二重圓筒式，螺形線滑法泵傳感器維持固定流，根據連接攪拌粘度變化正確能測量粘體的粘度。
粘度控制(zhi)儀：粘度控制儀能夠很好地管理涂料、墨水、粘著劑、食品、藥品、油等各種各樣的流體的粘度；采用共軸二重圓筒式；螺形線滑法泵傳感器維持固定流，能得到穩定了的數值；接連根據攪拌粘度變化的粘性體的粘度正確能測量。
斯托默(mo)粘度(du)計：斯托默粘度計是用于測定油漆和其他用KU值表示涂料粘稠度的測試儀器。該儀器遵循的設計依據為ASTM標準及GB9269—88標準。天津市精科材料試驗機廠是專業生產油漆、涂料、油墨設備材料試驗機及涂料行業試驗室專用設備的大型企業。本粘度計采用單片微機，操作者不用查表即可從本儀器上直接讀得測樣品的KU值。
實際(ji)工程(cheng)和(he)工業(ye)生產(chan)中，經常需(xu)要在(zai)線(xian)(xian)檢測流(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)度(du)，以保證佳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)運行環(huan)境(jing)和(he)產(chan)品質量(liang)，從而提(ti)高生產(chan)效益(yi)。通(tong)過(guo)在(zai)線(xian)(xian)測量(liang)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)(ti)粘(zhan)度(du)，可以得到(dao)液(ye)(ye)體(ti)(ti)流(liu)變行為的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據，對于預測產(chan)品工藝過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝控制，輸送性(xing)(xing)以及產(chan)品在(zai)使(shi)用時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)操作性(xing)(xing)有著(zhu)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)導價值。液(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)往往和(he)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他特性(xing)(xing)如顏色,密(mi)度(du),穩(wen)定(ding)性(xing)(xing),固體(ti)(ti)成分含量(liang)和(he)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)改變有關系,而檢測這些特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)便和(he)靈敏的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法就是在(zai)線(xian)(xian)檢測液(ye)(ye)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)度(du).在(zai)生產(chan)過(guo)程(cheng)中 根(gen)據工藝技術(shu)要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍進行在(zai)線(xian)(xian)粘(zhan)度(du)檢測,可以大(da)限度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減少(shao)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)報廢(fei)率和(he)生產(chan)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)停工期.
根(gen)據其(qi)測(ce)(ce)量原理，為了獲得準(zhun)確可靠的測(ce)(ce)量數據必須注意以下幾點：
一、儀器的性(xing)能指標必(bi)須滿(man)足(zu)國家計(ji)量檢定規(gui)程(cheng)度要求。使(shi)用(yong)中(zhong)的儀器要進行(xing)周(zhou)期檢定，必(bi)要時（儀器使(shi)用(yong)頻(pin)繁或(huo)處于合(he)格(ge)臨(lin)界狀態(tai)）要進行(xing)中(zhong)間自查以確定其計(ji)量性(xing)能合(he)格(ge)，系數誤差在允許(xu)范圍內，否則無法獲得準確數據。
二、特別注意被測液體的溫度。許多用戶忽視這一點，認為溫度差一點無所謂，我們的實驗證明：當溫度偏差0.5℃ 時，有些液體粘度值偏差超過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附近，對精確測量好不要超過0.1℃。
三、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明書，不同的轉子（內筒）匹配相應的外筒，否則測量結果會偏差巨大。對于單一圓筒旋轉粘度計，原理上要求外筒半徑無限大，實際測量時要求外筒即測量容器的內徑不低于某一尺寸。例如上海天平儀器廠生產的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。實驗證明特別在使用一號轉子時，若容器內徑過小引起較大的測量誤差。
四、正確選擇轉子或調整轉速，使示值在20~90格之間。該類儀器采用刻度盤加指針方式讀數，其穩定性及讀數偏差綜合在一起有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，使游絲產生的扭矩過大，容易產生蠕變，損傷游絲，所以一定要正確選擇轉子和轉速。
五、頻率修正。對于國產儀器名義頻率在50Hz，而中國的供電頻率也是50 Hz，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。但對于日本和歐美的有些儀器，名義頻率在60Hz，必須進行頻率修正，否則會產生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
六、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,必須按照說明書要求*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程中往往帶有氣泡，在轉子旋轉后一段時間大部分會上浮消失，附在轉子下部的氣泡有時無法消除，氣泡的存在會給測量數據帶來較大的偏差，所以傾斜緩慢地浸入轉子是一個有效的辦法。
七、轉子的清洗。測量用的轉子（包括外筒）要清潔無污物，一般要在測量后及時清洗，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，千萬不要用金屬刀具等硬刮，因為轉子表面有嚴重的刮痕時會帶來測量結果的偏差。
八、其他需注意的問題。
1．大部分儀器需要調整水平，在更換轉子和調節轉子高度后以及在測量過程中隨時注意水平問題，否則會引起讀數偏差甚至無法讀數。
2．有些儀器需裝保護架，仔細閱讀說明書按規定安裝，否則會引起讀數偏差。
3．確定是否為近似牛頓流體，對于非牛頓流體應經過選擇后規定轉子、轉速和旋轉時間，以免誤解為儀器不準。綜上所述，旋轉粘度計雖然結構簡單、使用方便，但如果不正確使用，一臺檢定合格的儀器卻不能得到準確的測量結果，影響產品質量。
1、裝卸轉子時應小心操作，裝卸時應將連接螺桿微微抬起進行操作，不要用力過大，不要使轉子橫向受力，以免轉子彎曲。
2、請不要把已裝上轉子的粘度計側放或倒放。
3、連接螺桿和轉子連接端面及螺紋處保持清潔，否則會影響轉子晃動度。
4、粘度計升降時應用手托住，防止粘度計因自重而下落。
5、調換轉子后，請及時輸入新的轉子號。每次使用后對換下來的轉子應及時清潔（擦干凈）并放回到轉子架中。請不要把轉子留在儀器上進行清潔。
6、當調換被測液體時，請及時清潔（擦干凈）轉子和轉子保護框架，避免由于被測液體相混淆而引起的測量誤差。
7、儀器和轉子為一對一匹配，請不要把數臺儀器及轉子相混淆。
8、請不要隨意拆卸和調整儀器零件。
9、搬動及運輸儀器時，應將黃色蓋帽裝在連接螺桿處，并把螺釘擰緊，放入包裝箱中。
10、裝上轉子后，請不要在無液體的情況下長期旋轉，以免損壞軸尖。
11、懸濁液、乳濁液、高聚物及其它高粘度液體中有許多屬“非牛頓液體"，其粘度值隨切變速度和時間等條件的變化而變化，故在不同轉子、轉速和時間下測定的結果不一致屬正常情況，并非儀器誤差。對非牛頓液體的測定一般應規定轉子、轉速和時間。
12、做到下列各點將有助于測得更精確的數值：
精確地控制被測液體的溫度。
將轉子以足夠長的時間浸于被測液體中，使兩者溫度一致。
保持液體的均勻性。
測定時將轉子置于容器中心，并一定要裝上轉子保護框架。
保證轉子的清潔和晃動度。
當高轉速測定立即變為低轉速時，應關機一下，或在低轉速的測定時間掌握稍長一點，以克服由于液體旋轉慣性造成的誤差。
測定低粘度時選用1號轉子，測定高粘度時選用4號轉子。
低速測定粘度時，測定時間相對要長些。
測定過程中由于調換轉子、被測液體等需要，通過旋動升降夾頭改變過粘度計的位置后，應及時查看并調整粘度計的水平位置。
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