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仪器百科之仪器类型简介:粘度计

时间:2023-10-22 20:21 点击次数:166

  粘度计是衡量液体抵抗流动能力的一个重要的物理参数,粘度的测量和石油、化工、电力、纺织、冶金以及国防等领域的关系非常密切,是工业过程控制,提高产品质量,节约与开发能源的重要手段。在物理化学,流体力学等科学领域中,粘度测量对了解流体性质及研究流动状态起着重要的作用。在医学业,测量血液及生理液体的粘度是最新发展起来的诊断学,特别是在心血管疾病和癌、瘤等疑难杂症的重要诊断手段。

  流体分牛顿流体和非牛顿流体两类。牛顿流体流动时所需切应力不随流速的改变而改变,纯液体和低分子物质的溶液属于此类;非牛顿流体时所需切应力与牛顿流体相反,高聚物的溶液、混悬液、乳剂分散液体和表面活性剂的溶液属于此类。

  按装置结构不同可分为同轴圆筒式和锥板式。对于同轴圆筒结构的测转矩式粘度计而言,当外筒以一定转速旋转时,测量内筒轴所受的扭转力矩,即可表示粘度。它可测绝对粘度,适用于高温高压,常用于化学纤维、造纸、树脂聚合物等工业生产。

  由超声波检测元件和电子仪器组成。当电子仪器输出脉冲电流,激励浸入被测液体中的铁钴钒弹片,由于磁致伸缩效应(见压磁式传感器),产生了随时间衰减的机械振动。由测量电路测定弹片在液体中的衰减速度即可表示液体的粘度。检测元件耐温达 300℃,还耐高压和耐腐蚀。适用于化工、石油、造纸、橡胶、塑料、油漆和重油燃烧炉控制等。

  采用毛细管测量流体粘度的仪表。流体流过毛细管的行为由泊肃叶方程描述: η= (πr 的4次方pt)/(8lv) 式中η为粘度系数,r 为毛细管半径,l为毛细管长度,P 为毛细管两端的压力差,v为流过液体的体积,t为流过时间。

  这种粘度计的测量方法有多种,可以测量一定体积的液体在一定压差下流过毛细管的时间,也可以测量单位时间内在一定压差下流出液体的体积,还可以规定一定的流量测量毛细管两端的压差。

  计量泵将被测液体按一定流量通过毛细管,再由差压计测量毛细管两端的压差,即可表示出粘度值。毛细管粘度计的测量范围较宽、精度较高、简单易维护,可用于高压,但对被测液体清洁度要求高。适于测量润滑油、燃料油等。

  一种可以测量在加热炉中融化的玻璃或陶瓷液滴的粘度,可以进行粘度、表面张力和检出角测量,温度范围从室温到1000℃或2100℃。

  粘度计由搅拌器、加热器、温度控制器、浴缸、毛细管粘度夹具、水银温度计、照明灯、冷却风机等组成。

  搅拌缸内的工作介质。使浴缸内各点温度均匀一致,加快温度平衡速度,提高控制精度。

  仪器采用密封管加热器。加热器分为二组,每组二根,功率均为600W。其中一组加热器为温度控制加热器,另一组为辅助加热器,用于浴缸的加速加温。

  仪器采用Pt100铂电阻作为感温元件,三线接线制,采用温度比例调节控制方式,分辨率为0.1℃,能自动地控制加热器对浴缸工作介质进行加热及温度控制,并显示出介质温度。

  浴缸容积为Ф300x330mm,存放试验所规定的工作介质,缸盖上设有四个粘度计夹具安装孔,可同时进行四个试样的粘度测定。

  能可靠地将粘度计安置在浴缸中,并能调节粘度计的垂直度,恒温浴出厂时,不附毛细管粘度计,用户可根据需要向生产厂另行订购各种型号的粘度计及夹具。

  能准确测出浴缸内工作介质的温度值,根据不同的试验标准所使用的温度计不同,因此恒温浴出厂时也不附温度计,用户可根据需要向生产厂另行订购。

  用新型节能光源、无刺眼光线,安装在浴缸的底部,使操作者能清晰地观察毛细管粘度计的刻度值。

  旋转粘度计开机后首先要检测零位,这一操作一般在不安装转子的情况下进行,然后在半径 R1的外筒里同轴地安装半径 R2的内筒, 其间充满了粘性流体, 同步电机以稳定的速度旋转,接连刻度圆盘, 再通过游丝和转轴带动内筒( 即转子) 旋转,内筒( 即转子) 即受到基于流体的粘性力矩的作用,作用越大,则游丝与之相抗衡而产生的扭矩也越大, 于是指针在刻度盘上指示的刻度也就越大。将读数乘以特定的系数即得到液体的动力粘度。

  以Atago 爱拓VISCO™便携式粘度计(数显旋转式)为例介绍其技术参数:

  涂料油浴在存储、运输过程中,希望体系有比较高的粘度,防止颜料和填料的沉淀;

  在涂刷过程中要求体系粘度较低,有利于涂膜流平,但要求涂膜粘度在一定时间达到较高粘度,以免涂膜产生流挂和流淌现象。

  日化产品的流变性很重要。日化产品在较小的外力作用时,保持较高的粘度,主要是保持产品的稳定性。使用石化产品时,需要经过挤出、手搓等外力作用,这个时候粘度下降要快,方便消费者使用。

  一些药品必须控制粘度,如在滴眼剂中调整液体的粘稠度可使滴眼剂在眼内的滞留时间长;在药膏中可以使药膏易于涂抹。在中国药典第二(西药)针对部分药剂需要进行粘度控制提出了要求,例如在药典附录 IF 中:乳膏剂应具有适当的粘度,糊剂一般稠度较大。但均应易于涂布于皮肤或者粘膜上,不融化,粘稠度随季节变化应很小。

  乳品中,奶油味和口感与脂肪含量相关很强,而同时奶油味和口感与仪器测定的粘度相关性也很强:

  (2)淀粉的糊化特性是淀粉的重要性质,可以通过粘度—温度曲线)巧克力在生产过程中主要以液体形式存在,其粘度控制对涂附性有很大影响;

  (6)冰激凌主要成分是水溶胶,所以在冰激凌的生产中,控制冰激凌酱料的粘度,可以做成不同类型的冰激凌。

  、其他(化工、生物、造纸、玻璃、明胶、增稠剂)会用到旋转粘度计。它的高品质和高性能在这些场合得到了最好的体现。实际工程和工业生产中,经常需要在线检测流体的粘度,以保证最佳的过程运行环境与产品质量,从而提高生产效益。

  。液体的特性往往与产品的其他特性如颜色、密度、稳定性、固体成分含量和分子量的改变有关系,而检测这些特性的最方便和灵敏的方法就是在线检测液体的粘度。在生产过程中,根据工艺技术要求的范围进行在线粘度检测,可以最大限度的减少产品的报废率和生产线的停工期。

  有弹簧的测试时候稳定慢,对触变性的样品测试不如无弹簧的理想;有弹簧的弹簧有老化、转轴和底座损耗的问题,

  正,需要发回专业人员更换和校正,浪费时间浪费维修费;由于这个问题这导致了很多厂都备2台以上的仪器备用。无形中加大了成本。现代无弹簧原理技术的很好的解决了这个问题。同样传统有弹簧的原理的弹簧称也已被现代无弹簧原理技术的电子称所替代。

  避免产生气泡,否则测量出的粘度值会降低,避免的方法是将转子倾斜的放入样品中,然后再安装转子,转子不能碰到杯壁和杯底,被测量的 样品必须没过规定的刻度。

  3. 测量不同的样品时,必须保持转子的清洁和干燥,如果转子残留有其它样品或清洁后残留的水,就会影响测量的准确度。

  4.酸性(PH)最大不能超过2,如果酸性过大应选用特殊转子,使用 ULA时要确定好样品量(只需16ml )。

  5.连接转子时要用左手轻轻托起并捏住心轴(主机上),右手旋转转子,这样操作是为了保护机身内的心轴和游丝,这样可以延长仪器的使用寿命。

  7. 选择转子时,要看被测量的样品的粘度和几号转子的测量范围最接近,就选几号。8.

  ,并在每次使用粘度计前对仪器进行验证, 或定期校验,以保证测量的准确性。

  温度偏差对粘度影响很大,温度升高,粘度下降。所以要特别注意将被测液体的温度恒定在规定的温度点附近,对精确测量

  不同的转子(内筒)匹配相应的外筒,否则测量结果会偏差巨大。对于单一圆筒旋转粘度计,原理上要求外筒半径无限大,实际测量时要求

  。例如上海天平仪器厂生产的NDJ-1型旋转粘度计,要求测量用烧杯或直筒形容器直径不小于70mm。实验证明特别在使用一号转子时,若容器内径过小引起较大的测量误差。

  刻度盘加指针方式读数,其稳定性及读数偏差综合在一起有0.5格,如果读数偏小如5格附近,引起的相对误差在10%以上,如果选择合适的转子或转速使读数在50格,那么其相对误差可降低到1%。如果示值在90格以上,使游丝产生的扭矩过大,容易产生蠕变,损伤游丝,所以

  对于国产仪器名义频率在50Hz,而中国的供电频率也是50 Hz,用频率计测试变动性小于0.5%,所以

  ,修正公式为:实际粘度=指示粘度×名义频率÷实际频率6、转子浸入液体的深度及气泡的影响

  可用合适的有机溶剂浸泡,千万不要用金属刀具等硬刮,因为转子表面有严重的刮痕时会带来测量结果的偏差。

  大部分仪器需要调整水平,在更换转子和调节转子高度后以及在测量过程中随时注意水平问题,否则会引起读数偏差甚至无法读数。

  (2)有些仪器需装保护架,仔细阅读说明书按规定安装,否则会引起读数偏差。(3)

  ,对于非牛顿流体应经过选择后规定转子、转速和旋转时间,以免误解为仪器不准。

  这是一种很常见的故障。钢尖和宝石座是用来承托粘度计的传感器和转轴、转子的重量的,正常情况下应该光滑,摩擦力很小,但由于二者的长期接触磨合或操作不注意使钢尖用力磨坏宝石座表面,造成宝石座表面变得凹凸不平,从而会使得两者的接触不是一点而是一个面,增加了摩擦阻力,从而影响了仪器的精确度。在仪器的操作显示上会出现开机后,扭矩不是“0” 的现象(表盘表现为指针不在“0”)。

  可能是由于转轴受过碰撞或转轴使用时间过长变形引起的。这一故障仪器表现为100RPM 空转的情况下,转轴晃动较大,一般转轴偏离轴心超过0.8mm 以上的就必须送修更换转轴了。

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