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粘度计
阅读:2170时间:2010-11-02 10:50:35

  粘度计是衡量液体抵抗流动能力的一个重要的物理参数 粘度的测量和石油,化工,电力,冶金及国防等领域的关系非常密切,是工业过程控制,提高产品质量,节约与开发能源的重要手段。在物理化学,流体力学等科学领域中,粘度测量对了解流体性质及研究流动状态起着重要的作用。

技术参数

  ◆测量范围:40.2KU~141.0KU

  ◆准 确 度:满量程的±2%

  ◆重 复 性:满量程的±1%

  ◆容器尺寸:ф85x85mm

  ◆容器容积:约500 ml

  ◆桨叶尺寸:54×7.9×0.8 mm

  ◆转子转速:200r/min±0.5r/min

  ◆重  量:7Kg

  ◆外形尺寸:180×210×470 mm(长×宽×高)

分类

  生产流程中常用的粘度计有旋转式粘度计、超声波式粘度计和毛细管式粘度计。

  旋转式粘度计

  一种具有转动测量系统的粘度计。它的种类繁多:按测量参数可分为测转矩式(转速不变)和测转速式(转矩不变);按装置结构不同可分为同轴圆筒式和锥板式。同轴圆筒结构的测转矩式粘度计。当外筒以一定转速旋转时,测量内筒轴所受的扭转力矩,即可表示粘度。它可测绝对粘度,适用于高温高压,常用于化学纤维、造纸、树脂聚合物等工业生产。

  超声波式粘度计

  由超声波检测元件和电子仪器组成。当电子仪器输出脉冲电流,激励浸入被测液体中的铁钴钒弹片,由于磁致伸缩效应(见压磁式传感器),产生了随时间衰减的机械振动。由测量电路测定弹片在液体中的衰减速度即可表示液体的粘度。检测元件耐温达 300℃,还耐高压和耐腐蚀。适用于化工、石油、造纸、橡胶、塑料、油漆和重油燃烧炉控制等。

  毛细管式粘度计

  采用毛细管测量流体粘度的仪表。流体流过毛细管的行为由泊肃叶方程描述:

  η= (πr的4次方pt)/(8lv)

  式中η为粘度系数,r为毛细管半径,l为毛细管长度,P为毛细管两端的压力差,v为流过液体的体积,t为流过时间。这种粘度计的测量方法有多种,可以测量一定体积的液体在一定压差下流过毛细管的时间,也可以测量单位时间内在一定压差下流出液体的体积,还可以规定一定的流量测量毛细管两端的压差。粘度计由计量泵将被测液体按一定流量通过毛细管,再由差压计测量毛细管两端的压差,即可表示出粘度值。毛细管粘度计的测量范围较宽、精度较高、简单易维护,可用于高压,但对被测液体清洁度要求高。适于测量润滑油、燃料油等。

应用

  实际工程和工业生产中,经常需要在线检测流体的粘度,以保证最佳的过程运行环境与产品质量,从而提高生产效益。通过在线测量过程中的液体粘度,可以得到液体流变行为的数据,对于预测产品工艺过程的工艺控制,输送性以及产品在使用时的操作性有着重要的指导价值。液体的特性往往与产品的其他特性如颜色,密度,稳定性,固体成分含量和分子量的改变有关系,而检测这些特性的最方便和灵敏的方法就是在线检测液体的粘度.在生产过程中 根据工艺技术要求的范围进行在线粘度检测,可以最大限度的减少产品的报废率和生产线的停工期.

如何安装

  (1)装卸转子时应小心操作,装卸时应将连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,以免转子弯曲。

  (2)请不要把已装上转子的粘度计侧放或倒放。

  (3)连接螺杆与转子连接端面及螺纹处保持清洁,否则会影响转子晃动度。

  (4)粘度计升降时应用手托住,防止粘度计因自重而下落。

  (5)调换转子后,请及时输入新的转子号。每次使用后对换下来的转子应及时清洁(擦干净)并放回到转子架中。请不要把转子留在仪器上进行清洁。

  (6)当调换被测液体时,请及时清洁(擦干净)转子和转子保护框架,避免由于被测液体相混淆而引起的测量误差。

  (7)仪器与转子为一对一匹配,请不要把数台仪器及转子相混淆。

  (8)请不要随意拆卸和调整仪器零件。

  (9)搬动及运输仪器时,应将黄色盖帽装在连接螺杆处,并把螺钉拧紧,放入包装箱中。

  (10)装上转子后,请不要在无液体的情况下长期旋转,以免损坏轴尖。

  (11)悬浊液、乳浊液、高聚物及其它高粘度液体中有许多属“非牛顿液体”,其粘度值随切变速度和时间等条件的变化而变化,故在不同转子、转速和时间下测定的结果不一致属正常情况,并非仪器误差。对非牛顿液体的测定一般应规定转子、转速和时间。

  (12)做到下列各点将有助于测得更精确的数值:

  精确地控制被测液体的温度。

  将转子以足够长的时间浸于被测液体中,使两者温度一致。

  保持液体的均匀性。

  测定时将转子置于容器中心,并一定要装上转子保护框架。

  保证转子的清洁和晃动度。

  当高转速测定立即变为低转速时,应关机一下,或在低转速的测定时间掌握稍长一点,以克服由于液体旋转惯性造成的误差。

  测定低粘度时选用1号转子,测定高粘度时选用4号转子。

  低速测定粘度时,测定时间相对要长些。

  测定过程中由于调换转子、被测液体等需要,通过旋动升降夹头改变过粘度计的位置后,应及时查看并调整粘度计的水平位置。

注意事项

     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,对精确测量最好不要超过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,而中国的供电频率也是50 Hz,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*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。

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