旋转粘度计广泛应用于测定树脂、油墨、油漆、涂料、食品、药物、胶粘剂等各种流体的动力粘度。由于它结构简单、价格适中、方便实用,因而备受欢迎。在长期的检定过程中,我们发现许多用户,特别是中小企业的测试人员在使用粘度计的过程中或多或少存在着一些问题,往往所检定的仪器性能优于国家计量检定规程【JJG1002-2005】的要求,但是用户在实际测试样品时数据却偏差很大。那么,使用旋转粘度计的使用技巧及注意事项有哪些呢?让我们详细了解下。
旋转粘度计的工作原理
旋转法粘度计的测定原理是利用两个互相分离的圆筒或平板中间充满被测液体,施以一个固定的力使其旋转或移动,由于液体的切应力形成摩擦阻力,此力的大小与液体粘度有关,故能求出液体的粘度。双重圆筒型粘度计和单一圆筒型粘度计原理一致,都是利用圆筒在液体中作圆周运动,利用其摩擦公式计算而得。圆板型粘度计、椎板型粘度计、双锥型粘度计都是用两个圆板或椎板之间充满液体,一个转动另一个静止,利用摩擦公式计算,与圆筒型粘度计的原理差不多。
旋转粘度计开机后先要检测零位,这个过程要在安装转子之前进行,然后在半径R1的外筒里同轴地安装半径R2的内筒,这个流程当中会有粘性流体,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。旋转粘度计虽然结构简单、使用方便,如果使用不恰当的话那后果是相当严重的。
在已知严格控制的温度下及可重现的驱动压头条件下,测量一定体积的液体在重力作用下流过已校准的玻璃毛细管粘度计的时间,所测量的时间与粘度计校准常数之积即为液体的运动粘度。由运动粘度与液体密度的乘积得到其动力粘度。
旋转粘度计正确使用方法
1、旋转粘度计一定要保持水平状态
2、转子放入样品中时要避免产生气泡,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、再测量不同的样品时,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、根据测定的粘度范围选择粘度标准液,并在每次使用旋转粘度计或流变仪前对仪器进行验证,或定期校验,以保证测量的准确性。BROOKFIELD可提供各粘度范围的符合牛顿流体性质的硅油或油类标准品,精度±1%,粘度标准液的建议使用期限为自开封起一年。
6、取值要在数值比较稳定时,否则取得的数值会存在较大的误差
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、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。
旋转粘度计注意事项
1、仪器的性能指标首先必须满足计量检定规程要求或达到厂家的校验标准。使用中的仪器要进行周期检定,必要时(仪器使用频繁或处于合格临界状态)要进行中间自查以确定其计量性能合格,系数误差在允许范围内,否则无法获得准确数据。
/2、须特别注意被测样品的温度。许多用户往往忽视这一点,认为温度差一点无所谓,实际的实验证明:当温度偏差0.5℃时,有些液体粘度值偏差超过5%。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,对精确测量建议不要超过0.1℃。
3、测量容器(样品杯)的选择。对于双筒测量系统要仔细阅读说明书,不同的转子(内筒)需匹配相应的外筒(样品杯),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,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸。例如我们美国博勒飞公司生产的实验室标准型旋转粘度计,要求测量用600mL烧杯。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。
4、转子和转速的选择。正确选择转子或调整转速,使读数示值的扭矩百分比在10%~100%之间。扭矩百分比过低,所测得的读数无效;过高,则测量超量程,也无读数。
5、转子浸入液体的深度及气泡的影响。旋转粘度计对转子浸入液体的深度有严格要求,必须按照说明书要求操作(有些双筒仪器对测试的液体用量有严格要求,必须用量筒量取)。在转子浸入液体的过程中往往带有气泡,在转子旋转后一段时间大部分会上浮消失,附在转子下部的气泡有时无法消除,气泡的存在会给测量数据带来较大的偏差,所以45°角倾斜缓慢地浸入转子是一个有效的办法。
6、及时清洁转子。测量用的转子(包括样品杯)要清洁无污物,一般要在测量后及时清洗,特别在测油漆和胶粘剂之后。一旦使用不洁净的转子测量样品,往往会给测量结果引入不可预测的影响。
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