粘度计是测量流体粘度的物性分析仪器。粘度是流体物质的一种物理特性,它反映流体受外力作用时分子间呈现的内部摩擦力,物质的粘度与其化学成分密切相关。在工业生产和科学研究中,常依通过测量粘度来监控物质的成分或品质。如在高分子材料的生产过程中,应用粘度计可以监测合成反应生成物的粘度,自动控制反应终点。其他如石油裂化、润滑油掺合、某些食品和药物等的生产过程自动控制,原油管道输送过程监测,各种石油制品和油漆的品质检验等,都需要进行粘度测量。
主要分类
按工作方式分:毛细管式、旋转式和振动式3种。
按工作方式分:离线粘度计(取样检测)、在线粘度计(24小时连续测量)、便携式粘度计
毛细管式粘度计:毛细管式粘度计通常为赛氏粘度计,是一种常见的粘度计。其工作原理是:样品容器(包括流出毛细管)内充满待测样品,处于恒温浴内,液柱高度为h。打开旋塞,样品开始流向受液器,同时开始计算时间,到样品液面达到刻度线为止。样品粘度越大,这段时间越长。因此,这段时间直接反映出样品的粘度。
旋转式粘度计:常见的旋转式粘度计是锥板式粘度计。它主要包括一块平板和一块锥板。电动机经变速齿轮带动平板恒速旋转,依靠毛细管作用使被测样品保持在两板之间,并借样品分子间的摩擦力而带动锥板旋转。在扭矩检测器内的扭簧的作用下,锥板旋转一定角度后不再转动。此时,扭簧所施加的扭矩与被测样品的分子内部摩擦力(即粘度)有关:样品粘度越大,扭矩越大。扭矩检测器内设有一个可变电容器,其动片随着锥板转动,从而改变本身的电容数值。这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度,由仪表显示出来。
旋转粘度计具有使用方便、性能稳定、维护简单等优点,适用于测量各种油脂、油漆、油墨、涂料、塑料、浆料、橡胶、乳胶、洗涤剂、树脂、炼乳、奶油、药物、以及化妆品等各种流体的粘度,是纺织、化工、石油、机电、医药、食品、轻工、建筑等行业以及大专院校、科研单位、军工部门的实验室、分析室必备仪器。
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。
振动式粘度计:这种粘度计的工作原理是:处于流体内的物体振动时会受到流体的阻碍作用,此作用的大小与流体的粘度有关。常用的振动式粘度计有超声波粘度计,其探测器内有一个弹片。在受脉冲电流激励时,弹片产生超声波范围的机械振动。当弹片浸在被测样品中时,弹片的振幅与样品的粘度和密度有关。在已知密度的情况下,可从测出的振幅数据求得粘度数值。
随着仪器使用时间的推移,仪器本身的老化、使用者的不规范操作或环境的影响,使得仪器可能已不再像出厂时那么地可靠、优秀。有些问题已经暴露,仪器已经出故障,需要我们的工程师进行维修;而有些问题却隐藏着,暂时没有爆发出来。此时,作为用户的我们该如何处理呢?怎样才能延长仪器的使用寿命,保持出厂时优异的状态呢?人需要定期的体检,仪器也同样需要定期的检查和保养,以保证稳定优异的状态,让您使用放心。下面就来讲讲粘度计的维护日常: 1、开机时一定要先通电,再打开电源开关;关机时,一定要先关电源开关,再断电。 2、转子用完后要清洗,并整齐放入黑色转子盒内。 3、保持转子和转轴连接处清洁,不要沾上样品。 4、长时间不用,在转轴底部需盖上保护帽。 5、定期用标准硅油进行校验。 粘度计的日常检查(客户): 1、对于数显粘度计,开机时观察其显示的机型是否与仪器背后标签相符。在自动较零完毕后,观察其扭矩的显示百分比是否在+/- 0.2之间。并用手拨动转轴,观察其摆动次数,LV机型 6次以上,RV机型 5次左右,且不会出现突然停止现象。如果以上检查一切正常,粘度计即可正常使用。 2、将转速设置在100RPM,在不装转子的情况下空转,观察转轴的旋转是否同心,是否没有较大的摆动。 通过检查、校验, 我们可以初步判断出仪器是否存在故障。下面是BROOKFIELD粘度计一些常见的故障以及初步判断方法示例: 1、钢尖和宝石轴承座的磨损: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”)。 2、转轴弯曲: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。 3、面板不受控制:这种情况是由于使用时间久,长期按键,使得按键失去作用而损坏。 4、开机校零后,仪器显示不是“ 0” ,而是负数。这是由于客户在自动校零前,没有将转子从转轴上取下,或转子已经浸入在样品中。 5、测量时,仪器显示“EEEE”,表示测量超出“最大测量范围”。这是由于测量选用的转子或转速搭配不当所引起。 6、PCB 板损坏:由于有些客户使用不稳定电源造成瞬间电压过大,烧坏电源板或显示板,造成无法开机或无法显示数据,此时需要更换新的电路板。