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六速旋转粘度计的使用方法和参数计算 旋转粘度计如何操作

时间:2020-07-11    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

六速旋转粘度计多点测量数值绘制流变曲线,确定液体在流动过程中的流型,选用合适的计算公式,对非牛顿流体进行较的测量,用于现场钻井液流变参数的研究分析,同时,可进行动、静切力、流性指数和稠度系数等一系列技术参数的测定。有利于安全、快速、科学钻井的需要。具有操作方便,测试准确的特点 。

使用方法

1、取出仪器,检查各转动部件、电器及电源插头是否安全可靠。

2、向左旋转外转筒,取下外转筒。将内筒逆时针方向旋转并向上推与内筒轴锥端配合。动作要轻柔,以免仪器的内筒轴变形和损伤。向右旋转外转筒,装上外转筒。

3、接通电源220V,50Hz。

4、按动三位开关,调置高速或低速挡。

5、仪器转动时,轻轻拉动变速拉杆的红色手柄,根据标示变换所需要的转速。

6、将仪器以300r/min和600r/min转动,观察外转筒不得有摆动,如有摆动应停机重新安装外转筒。

7、以300r/min转动,检查刻度盘指针零位是否摆动,如指针不在零位,应进行校验。

8、将刚搅拌过的钻井液倒入样品杯内至刻线处(350ml),立即置于托盘上,上升托盘使内杯液面达到外转筒刻线处。

9、迅速从高速调整到低速进行测量,待刻度盘的读数稳定后,分别记录各速梯下的读数.对其触变性的流体应在固定速梯下,剪切一定时间,取较小的读数为准,也可采用在快速搅拌后,迅速转为低速进行读数的方法。

10、样品的粘度、切应力等测试和数据计算参照下文"参数计算"进行。

11、测试完后,关闭电源,松开托板手轮,移开样品杯。

12、轻轻左旋卸下外转筒,并将内筒逆时针方向旋转垂直向下用力,取下内筒。

13、清洗外转筒,并擦干,将外转筒安装在仪器上,清洗内筒时应用手指堵住锥孔,以免脏物和液体进入腔内,内筒单独放置在箱内固定位置。

14、测量扭力弹簧要视仪器使用频率1~2年内定期校验 。

参数计算

将室温调整在20±5℃,严格按照本章第二节操作步骤操作。如在井场测量时,应尽可能减少取样所耽搁时间,取样地点、条件应记录在测量表上。

仪器系数为 C = 0.511

1、牛顿液体粘度测试:

将仪器转速调整300r/min,等到刻度盘上的读数恒定,其读数为粘度值。

η=300r/min (读数) mPa·s

2、塑性流体粘度测试:

仪器转速调整为600r/min,待刻度盘上的读数恒定其读数的1/2为视粘度值。

将仪器转速调整为300r/min,待刻度盘上的读数恒定其读数与600r/min读数之差为塑性粘度。

将钻井液在仪器转速为600r/min下搅拌10秒钟,以3r/min转速开始旋转后的较大读数值即为初切力。静置10分钟记录的读数值终切力。

视粘度: η视 = 1/ 2 ×600 r/min (读数) mPa·s

塑性粘度: η塑 = 600 r/min (读数) -300r/min(读数)mPa·s

动 切 力: τ0 = 0.511(300r/min 读数 -η塑)Pa

静 切 力:τ初 = 0.511×3r/min (读数) Pa (静置1分钟)

τ终 = 0.511×3r/min (读数) Pa (静置10分钟)

3、假塑流体:

其流动特点是有切应力就开始流动,但粘度随切应力的增大而降低,假塑性流体的流动服从幂函数,其表达式:

τ = k ( dv / dx)n

lgτ= lg k+ n lg (dv/dx)

n:流性指数。 其值在0~1之间

k:稠度系数。

流性指数 n = 3.32 lg(600 r/min (读数)/300 r/min (读数))(无因次)

稠度系数 k =[0.511×300 r/min (读数)]/511nPa·s

 

旋转粘度计使用注意事项

  旋转粘度计广泛应用于测定油脂、油漆、涂料、塑料、食品、药物、胶粘剂等各种流体的动力粘度。该结构简单、价格便宜、方便实用,因而广受欢迎。在长期从事该类仪器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过程中存在许多问题,往往我们检定的仪器性能优于国家计量检定规程的要求,但是用户在测试样品时数据偏差很大。现就如何正确使用该类仪器获得准确可靠的测量结果分析如下。

  首先,简单介绍一下该类仪器的测量原理:

  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。

  根据其测量原理,为了获得准确可靠的测量数据必须注意以下几点:

  一、仪器的性能指标必须满足国家计量检定规程度要求。

   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。

  二、特别注意被测液体的温度。

  许多用户忽视这一点,认为温度差一点无所谓,我们的实验证明: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,对精确测量可以不要超过0.1℃。

  三、测量容器(外筒)的选择。

  对于双筒旋转粘度计要仔细阅读仪器说明书,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,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸。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。

  四、正确选择转子或调整转速,使示值在20~90格之间。

  该类仪器采用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,所以一定要正确选择转子和转速。

  五、频率修正。

  对于国产仪器名义频率在50Hz,而我国目前的供电频率也是50Hz,我们用频率计测试变动性小于0.5%,所以一般测量不需要频率修正。但对于日本和欧美的有些仪器,名义频率在60Hz,必须进行频率修正,否则会产生20%的误差,修正公式为:

  实际粘度=指示粘度×名义频率÷实际频率

  六、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,所以倾斜缓慢地浸入转子是一个有效的办法。

  七、转子的清洗。

  测量用的转子(包括外筒)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。要注意清洗的方法,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。

  八、其他需注意的问题。

  1.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.确定是否为近似牛顿流体,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。

  综上所述,旋转粘度计虽然结构简单、使用方便,但如果不正确使用,一台检定合格的仪器却不能得到准确的测量结果,影响产品质量。

标签: 旋转粘度计
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1、仪器的性能指标必须满足国家计量检定规程度要求。使用中的仪器要进行周期检定,必要时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、特别注意被测液体的温度。要特别注意将被测液体的温度恒定在规定的温度点附近,对测量不要超过0.1℃。

3、测量容器的选择。对于双筒旋转粘度计要仔细阅读仪器说明书,不同的转子匹配相应的外筒,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,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸。

4、正确选择转子或调整转速,使示值在20~90格之间。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,所以一定要正确选择转子和转速。

5、频率修正。修正公式为实际粘度等于指示粘度乘以名义频率除以实际频率。

6、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。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,所以倾斜缓慢地浸入转子是一个有效的办法。

7、转子的清洗。测量用的转子要清洁无污物,一般要在测量后及时清洗,特别在测油漆和胶粘剂之后。要注意清洗的方法,可用合适的有机溶剂浸泡,千万不要用金属制品等硬刮,因为转子表面有严重的刮痕时会带来测量结果的偏差。

 



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