粘度計的解析
發(fā)布日期：2014年7月16日 瀏覽次數：
一 粘度是流體物質的一種物理特性，它反映流體受外力作用時分子間呈現(xiàn)的內部摩擦力。物質的粘度與其化學成分密切相關。在工業(yè)生產和科學研究中，常 依通過測量粘度來監(jiān)控物質的成分或品質。例如，在高分子材料的生產過程中，應用粘度計可以監(jiān)測合成反應生成物的粘度，自動控制反應終點。其他如石油裂化、潤滑油摻合、某些食品和藥物等的生產過程自動控制，原油管道輸送過程監(jiān)測，各種石油制品和油漆的品質檢驗等，都需要進行粘度測量。
二 粘度計分類 按工作方式分：
毛細管式、旋轉式和振動式3種。
毛細管式粘度計
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。
旋轉式粘度計
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。
按測量產品的種類：
錫膏粘度計
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。
便攜式粘度計
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(wěn)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。
粘度計使用方法
[1]1、機器一定要保持水平狀態(tài)
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(guī)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)最大不能超過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。BROOKFIELD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(wěn)定時，否則取得的數值會存在較大的誤差
8、選擇轉子時，要看被測量的樣品的粘度和幾號轉子的測量范圍最接近，就選幾號。
注意事項
根據其測量原理，為了獲得準確可靠的測量數據必須注意以下幾點：
一、儀器的性能指標必須滿足國家計量檢定規(guī)程度要求。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，系數誤差在允許范圍內，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(guī)定的溫度點附近，對精確測量最好不要超過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(wěn)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，而中國目前的供電頻率也是50 Hz，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(jié)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(guī)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(guī)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。
二 粘度計分類 按工作方式分：
毛細管式、旋轉式和振動式3種。
毛細管式粘度計
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。
旋轉式粘度計
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。
按測量產品的種類：
錫膏粘度計
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。
便攜式粘度計
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(wěn)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。
粘度計使用方法
[1]1、機器一定要保持水平狀態(tài)
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(guī)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)最大不能超過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。BROOKFIELD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(wěn)定時，否則取得的數值會存在較大的誤差
8、選擇轉子時，要看被測量的樣品的粘度和幾號轉子的測量范圍最接近，就選幾號。
注意事項
根據其測量原理，為了獲得準確可靠的測量數據必須注意以下幾點：
一、儀器的性能指標必須滿足國家計量檢定規(guī)程度要求。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，系數誤差在允許范圍內，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(guī)定的溫度點附近，對精確測量最好不要超過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(wěn)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，而中國目前的供電頻率也是50 Hz，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(jié)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(guī)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(guī)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。
