旋轉(zhuǎn)粘度計廣泛用于測定石油、涂料、涂料、塑料、食品、藥品、粘合劑等流體的動態(tài)粘度。該儀器結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,方便實用。在長期對這類儀器的驗證過程中,我們發(fā)現(xiàn)很多用戶,尤其是中小企業(yè)的測試人員在使用過程中存在很多問題。我們所驗證的儀器性能往往優(yōu)于國家計量檢定規(guī)程的要求,但用戶在檢測樣品時的數(shù)據(jù)偏差非常大。分析了如何正確使用旋轉(zhuǎn)粘度計,獲得準確可靠的測量結(jié)果。
簡要介紹了旋轉(zhuǎn)粘度計的測量原理:
旋轉(zhuǎn)粘度計啟動后的檢測零,這個操作通常在不安裝轉(zhuǎn)子,然后在外層圓柱半徑為R1同軸安裝的內(nèi)缸半徑R2,充滿了粘性流體,同步電動機在恒速旋轉(zhuǎn),連續(xù)的刻度盤,再通過彈簧平衡和沿管軸旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)子),內(nèi)桶(轉(zhuǎn)子)基于流體粘性力矩的影響,作用越大,平衡彈簧的競爭和扭矩越大,那么刻度盤上的指針就越大。液體的動態(tài)粘度是由讀數(shù)乘以一個特定的系數(shù)得到的。
根據(jù)其測量原理,為了獲得準確可靠的測量數(shù)據(jù),必須注意以下幾點:
1、旋轉(zhuǎn)粘度計的性能指標必須符合國家計量檢驗程度的要求。使用的儀器應(yīng)該定期檢查,必要時(儀器常用的或在一個合格的臨界狀態(tài)),它應(yīng)該在一個中間自檢確認其測量性能是合格的,系數(shù)誤差是在允許的范圍內(nèi),否則不能得到準確的數(shù)據(jù)。
2、要特別注意被測液體的溫度。許多用戶忽略了這一點,認為溫度幾乎無關(guān)緊要。實驗證明:當(dāng)溫度偏差為0.5℃時,某些液體的粘度值大于5%。溫度偏差對粘度有很大的影響。因此,應(yīng)特別注意將被測液體的溫度保持在規(guī)定的溫度點附近。為了準確測量,不要超過0.1℃。
3、測量容器(外筒)的選擇。對于雙缸旋轉(zhuǎn)粘度計,請仔細閱讀儀器說明書,不同轉(zhuǎn)子(內(nèi)缸)匹配相應(yīng)的外缸,否則測量結(jié)果會有較大偏差。對于單筒旋轉(zhuǎn)粘度計,原則上要求外筒半徑為無窮大,實際測量時要求外筒內(nèi)徑不小于一定尺寸。例如,上海天平儀器廠生產(chǎn)的ndj-1型旋轉(zhuǎn)粘度計,測量時要求燒杯或直筒容器的直徑不小于70mm。實驗結(jié)果表明,當(dāng)容器內(nèi)徑過小時,測量誤差較大,特別是當(dāng)容器內(nèi)徑過小時。使用1個轉(zhuǎn)子。
4、正確選擇轉(zhuǎn)子或調(diào)整轉(zhuǎn)速,使顯示值在20 - 90格之間。
旋轉(zhuǎn)粘度計采用百分表和指針式讀數(shù),其穩(wěn)定性和讀數(shù)偏差與0.5格集成。如果讀數(shù)過小,如5格左右,相對誤差大于10%。如果選擇合適的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)速使讀數(shù)在50格以內(nèi),相對誤差可降低到1%。當(dāng)指示值大于90 bar時,福音書產(chǎn)生的扭矩過大,容易產(chǎn)生蠕變,損壞福音書。因此,有必要正確選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。
5、頻率調(diào)整。國內(nèi)儀表的標稱頻率為50Hz,而我國目前的電源頻率也是50Hz。我們使用頻率計來測試小于0.5%的變異性,所以一般測量不需要頻率校正。旋轉(zhuǎn)粘度計轉(zhuǎn)子浸入液體的深度和氣泡的影響。
6、旋轉(zhuǎn)粘度計對轉(zhuǎn)子浸入液體的深度有嚴格的要求,必須按照說明書操作(有些雙筒儀器對被測液體的量有嚴格的要求,必須用量筒測量)。在轉(zhuǎn)子浸入液體的過程中,經(jīng)常會產(chǎn)生氣泡,其中大部分在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一段時間后會浮起來并消失。有時轉(zhuǎn)子下部附著的氣泡無法消除,氣泡的存在會給測量數(shù)據(jù)帶來較大的偏差。因此,對轉(zhuǎn)子進行緩慢傾斜是一種有效的方法。
7、轉(zhuǎn)子清洗。測量轉(zhuǎn)子(包括外筒)要清潔無污物,一般應(yīng)在測量后及時清洗,特別是測試后的油漆和粘合劑。注意清洗方法,可以用適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑浸泡,不要用金屬工具等硬刮,因為轉(zhuǎn)子表面有嚴重劃痕會帶來測量結(jié)果的偏差。
8、其他注意事項。
大多數(shù)儀器需要調(diào)整電平。在更換轉(zhuǎn)子和調(diào)整轉(zhuǎn)子高度后,以及在測量過程中,隨時注意液位問題。有些儀器需要配備一個保護架。請仔細閱讀說明書并按規(guī)定安裝。確定旋轉(zhuǎn)粘度計是否近似于牛頓流體。對于非牛頓流體,選擇后應(yīng)規(guī)定轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)時間,以免誤解為不準確的儀器。