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旋转粘度计测量的原理以及使用时需注意的问题

2010-07-02

旋转粘度计开机后首先检测零位，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。 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。

    根据其测量原理，为了获得准确可靠的测量数据使用粘度计必须注意以下几点：

旋转粘度计

    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，对精确测量更好不要超过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。