氣泡粘度計(Bubble viscometer)即格氏管。是一支一端封閉的平底玻璃管，其內徑為（10.75±0.025）mm，總長度（114±1）mm，在距管內底部99mm及107mm處各劃一道線，以保證液體高度99mm，氣泡高度8mm。此標準最初是由美國Gardner實驗室提供，稱為加德納-霍爾德氣泡粘度計，故習稱加氏氣泡粘度計或格氏管，並以英文字母進行編號，粘度範圍從最小的A-5起至最大的Z-10止，共41個檔次。塗料粘度的測試方法很多，有各種各樣的測試儀器，如毛細管粘度計、杯式粘度計塗、落球粘度計、氣泡粘度計格氏管、旋轉粘度計等，不同的方法分別適用於不同的品種和範圍。
基本介紹
- 中文名：氣泡粘度計
- 外文名：Bubble viscometer
- 學科：化學
- 領域：化學工程
- 別稱：格氏管
- 套用：塗料粘度的測試
簡介,塗料粘度測試,氣泡粘度計的規格標準及種類,氣泡粘度計的測試方法,
簡介
粘度是液體或膠態體系的主要物理化學特性之一。液體的粘度是液體在外力的作用下，其分子間相互作用而產生阻礙其分子間相對運動的能力，即液體流動的阻力。這種阻力（或稱內摩擦力）通常以對液體施加的外力與產生流動速度梯度的比值來表示，故液體的粘度可定義為它的剪下力與剪下速率之比，即歲動力粘度。在國際單位制中，單位為(Pa·s)，與常用單位P的關係為1P=0.1 Pa·s。若同時考慮粘度與密度的影響，則採用運動粘度，其定義為動力粘度與液體密度之比。其國際單位為（m2/s）。粘度是塗料產品的重要指標之一，是測定漆料中聚合物分子量大小的可靠方法。制漆過程中粘度過大，會產生膠化粘度過低則會使應加的溶劑無法兌稀，嚴重影響漆膜性能。同樣在塗料施工時，粘度過高會使施工困難，漆膜流平性差粘度過低會造成流掛及其他弊病。因此塗料粘度的測定對於塗料生產過程的控制，保證最終塗料產品的質量都是必要的。
塗料粘度測試
塗料粘度的測試方法很多，有各種各樣的測試儀器，如毛細管粘度計、杯式粘度計塗、落球粘度計、氣泡粘度計格氏管、旋轉粘度計等，不同的方法分別適用於不同的品種和範圍。
在塗料生產的中間控制中，經常使用的是氣泡粘度計格氏管。它是由一組同種規格的玻璃管內封入不同粘度、無色透明的礦物油所組成，預先測定管內氣泡上升的秒數和運動粘度的值，按粘度遞增次序排列標準液。其工作原理是測量試管中氣泡在液體中上升一定距離的時間，以秒表示。其特點是能在短時間內給出精確的粘度數據。氣泡粘度計主要用於漆料、樹脂溶液和清漆等透明液體的粘度測定，對於大多數牛頓型液體來說，其氣泡秒數可換算成近似的運動粘度值。
氣泡粘度計的規格標準及種類
氣泡粘度計，即格氏管。是一支一端封閉的平底玻璃管，其內徑為（10.75±0.025）mm，總長度（114±1）mm，在距管內底部99mm及107mm處各劃一道線，以保證液體高度99mm，氣泡高度8mm。此標準最初是由美國Gardner實驗室提供，稱為加德納-霍爾德氣泡粘度計，故習稱加氏氣泡粘度計或格氏管，並以英文字母進行編號，粘度範圍從最小的A-5起至最大的Z-10止，共41個檔次。
美國ASTM D1545-89（1993）規定的氣泡計時法，其原理與格氏管法相同，只是管的規格與計量單位不盡相同。ASTM管的內徑為（10.65±0.025）mm，總長為（114±1）mm，從距管底外部（27±0.5）mm、（100±0.5）mm、（108±0.5）mm三處各劃一道線，第一道線與第二道線間的距離為（73±0.5）mm。粘度標準管一套共36個，規格從0.22-1000cm2/s。
此外，日本JIS標準中，管數與編號和加氏氣泡粘度計相同，只是管內徑為（10.00±0.5）mm，總長度（113±0.5）mm，在距管底（100±0.5）mm及（108±0.5）mm處各劃一道線，以保證液體高度為（100±0.5）mm，氣泡高度為（28±1）mm。
我國一些廠家生產的氣泡粘度計，仍沿襲過去的規格，即內徑為（1075±0.025）mm。其中8檔氣泡粘度計，是測試醇酸樹脂專用儀器。20檔氣泡粘度計，對應美國Gardner標準E至X檔號，氣泡秒數為1.83-18.9s，適用於漆料放料的中間測試。32檔氣泡粘度計，分測稀釋劑專用的低粘度，測塗料的中粘度及測厚漆、油墨、橡膠的高粘度。
由於國內外格氏管內徑和長度的規格隨各國標準的發展，並不完全一致，所以用戶在選購和使用時應予以注意。
氣泡粘度計的測試方法
氣泡粘度計的測定，可採用對比法或計時法。對比法也稱字母比較法。將待測試樣裝入同樣規格的管內，試樣上方留有一規定的空間，測試時，與標準管一起迅速垂直倒立，試樣由於自身重力下流，氣泡上升到管底，比較管中氣泡移動的速度，以相同或最近似的標準管的編號來表示待測試樣的粘度，此法不用秒表即可測得試樣的粘度。使用對比法需注意：盛試樣時，管子的規格尺寸，氣泡的大小以及測試的溫度必須與標準管的尺寸、氣泡大小及測試溫度（一般為25℃ ）完全一致。
計時法也稱直接時間法。將待測試樣裝入管內，於水浴中恆溫至（25±0.5）℃ ，取出後迅速將管垂直翻轉，同時開動秒表，記錄氣泡上升的時間，即為該試樣的粘度，以秒表示。若用ASTM D 1545的計時試管，則測量氣泡在管內兩個固定刻度線之間的運行時間。當氣泡頂部與27mm線相切時，立即開動秒表，當氣泡頂部與100mm線相切時，立即停止計時，這樣就測得氣泡在相距73mm的兩條刻度線之間的上升時間，以s表示。
氣泡粘度計除本身規格尺寸必須符合要求外，測試時溫度也必須嚴格控制，因為溫度每1℃的變化，將會引起氣泡全程計時10%的誤差。此外翻轉管子時必須保持垂直，因為管子偏離其垂直方向傾斜5°時，將會造成氣泡運行時間10%的誤差。另外，氣泡粘度計測定粘度純系手工操作，操作人員的熟練程度也會對測試結果產生一定的影響。
