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旋转粘度计使用中必须注意的几个问题 旋转粘度计是如何工作的

时间:2020-08-04    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
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。该仪器结构简单、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50 Hz,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 
沥青布氏旋转粘度计工作原理及注意事项
  沥青布氏旋转粘度计主要用于布洛克菲尔德粘度计旋转法测定道路沥青在45℃以上温度范围内的表观粘度,用来确定各种沥青混合料的施工温度。仪器具有测量灵敏度高,测试结果可靠,使用操作方便,造型美观大方等特点。可广泛应用于对沥青、热熔胶、石蜡、高聚物等各种流体粘度的测量。

  工作原理:

  由电机经变速带动转子作恒速旋转。当转子在某种液体中旋转时,液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大,该粘性力矩也越大;反之,液体的粘度越小,该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来,经计算机处理后可得出被测液体的粘度。

  使用注意事项:

  1、被测液体在测试前要有足够的保温时间,使液体达到测试时所需的平衡温度。

  2、装卸转子时应小心操作,应将仪器下部的连接螺杆轻轻地向上托起后,不要用力过大,不要让转子横向受力,以免转子弯曲。

  3、转子装好后,请不要在无液体的情况下“旋转",以免损坏仪器测量装置的轴尖和轴承。

  4、连接螺杆和过渡螺杆连接端面及螺纹处应保持清洁,否则将影响转子的正确连接及转动时的稳定性;转子装上后不得将仪器侧放或倒置,防止损坏仪器。

  5、在调节仪器机头的升降时,应用手轻轻托住机头,防止机头升降过猛造成对仪器的损坏或坠落。

  6、不得随意拆卸和调整仪器的零部件,也不要自行加注润滑油。

  7、每次使用完毕应及时清洗转子及盛样筒,清洗时要拆卸下转子和盛样筒进行清洗,严禁在仪器上进行清洗,清洁后要妥善安放在存放箱中。

  8、仪器搬动和运输时应套上黄色保护帽托起连接螺杆,并拧紧保护帽上的紧定螺钉。

  9、悬浊液、乳浊液、高聚物及其他高粘度液体中很多都是“非牛顿液体",其表观粘度往往随切变速度和时间的变化而变化,故在不同的转子、转速和时间下测定,其结果不一致是属正常情况,并非仪器不准。一般非牛顿液体应规定转子、转速和时间进行测定。

标签: 沥青布氏旋转粘度计
沥青布氏旋转粘度计 沥青布氏旋转粘度计工作原理及注意事项_沥青布氏旋转粘度计

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

 



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