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粘度计工作原理和操作

    粘度是流体的重要物理性质之一,是食品业、油漆业、聚合涂层业、石油工业及其他工业的一个重要的标准特征。测量流体的粘度和流动性在工业生产和基础学科研究中具有十分重要的意义。目前测量流体粘度的方法主要有毛细管法、旋转法、振动法及落球法等,其中旋转法是一种比较常用的方法,被广泛的应用于测量牛顿型流体和非牛顿型流体的粘度及流变特性中。这里以旋转粘度计为例,主要介绍旋转式粘度计的工作原理、仪器构造和使用方法。
    工作原理
    旋转粘度计主要是由一台同步微型电动机带动转筒以一定的速率在被测流体中旋转,由于受到流体黏滞力的作用,转筒会产生滞后,与转筒链接的弹性元件则会在旋转的反方向上产生一定的扭转,通过测量扭转应力的大小就可以计算得到流体的粘度值。
    同步电机以稳定的速度旋转,连接刻度圆盘,再通过游丝和转轴带动转子旋转。如果转子未收到液体的阻力,则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转,指针在刻度盘上指出的读数为“0”。反之如果转子受到液体的粘滞阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻力抗衡,最后达到平衡,这时与游丝链接的指针在刻度圆盘上指示一定的读数。将读数乘以特定的系数即得到液体的黏度,按仪器不同规格附有0-4号五种转子,可根据被测液体黏度的高低随同转速配合选用。
    操作与维护
    1、准备被测液体,置于直径不下于70mm高度不小于130mm的烧杯或直筒形容器中,准确的控制被测液体温度。
    2、将保护架装在粘度计上(向右旋入装上,向左旋出卸下)。
    3、将选配好的转子旋入轴连接杆。旋转升降旋钮,使仪器缓慢下降,转子逐渐浸入被测液体中,直至转子液面标志和液面平为止,再精调水平。接通电源,按下指针控制杆,开启电机,转动变速旋钮,使其在选配好的转速挡上,放松指针控制杆,待指针稳定时可读数,一般需要约30s,当转速在6或12档运转时,指针稳定后可直接读数,当转速在30或60档时,待指针稳定后按下指针控制杆,指针转至显示窗内,关闭电源进行读数。注意:按指针控制杆时,不能用力过猛,可在空转时练习掌握。
    4、当指针所指的数值过高或过低时,可变换转子和转速,务使读数约在30-90格之间为佳。
    5、使用0号转子装在连接螺杆上(向左旋转装上)。
    6、量程、系数、转子及转速的选择。
    维护
    1、粘度计必须在指定频率和电压允差范围内测定,否则会影响测量精度。
    2、尽可能利用支架固定仪器测定。若手持操作应保持仪器稳定和水平
    3、装卸转子时应小心操作,装拆时应将链接螺杆微微抬起进行操作,不要用力过大,不要使转子横向受力,以免影响仪器精度。
    4、装上转子后不得将仪器侧放或倒放。
    5、不得在未按下指针控制杆时开动电机,一定要在电机运转时变换转速。
    6、连接螺杆和转子的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。
    7、粘度计升降时应用手托住仪器,防止仪器自重坠落。
    8、每次使用完毕,应及时清洗转子(不得在仪器上进行转子清洗),清洁后要妥善安放于转子架中。
    9、装上0号转子后,不得在无液体的情况下旋转,以免损坏轴尖
    10、悬浊液、乳浊液、高聚物及其他高粘度液体中,很多都是非牛顿流体,其表观黏度随切变速度和时间变化而变化,故在不同的转子、转速和时间下测定,其结果不一致属正常情况,并非粘度计不准(一般非牛顿液体的测定应规定转子、转速和时间)


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