基本介紹
- 中文名：粘度計
- 外文名：Viscosimeter
- 定義：用於測量流體粘度的儀器
- 代表：毛細管粘度計，旋轉粘度計等
- 套用：實際流體粘度測量
- 涉及學科：力學
粘度概念,使用方法,主要分類,主要套用,注意事項,安裝注意,
粘度概念
液體在流動時，在其分子間產生內摩擦的性質，稱為液體的粘性，粘性的大小用粘度表示，是用來表征液體性質相關的阻力因子。絕緣油的粘度與一般液體的粘度概念相同，就是液體的內摩擦，即表示絕緣油在外力作用下，作相對層流運動時。絕緣油分子問產生內摩擦阻力的性質。絕緣油的內摩擦力愈大，粘度也愈大，流動愈困難，散熱性能差。
根據測定方法，粘度一般分為三種：動力粘度、運動粘度和恩氏粘度。
使用方法
1、機器一定要保持水平狀態
2、轉子放入樣品中時要避免產生氣泡，否則測量出的粘度值會降低，避免的方法是將轉子傾斜的放入樣品中，然後再安裝轉子，轉子不能碰到杯壁和杯底，被測量的樣品必須沒過規定的刻度。
3、再測量不同的樣品時，必須保持轉子的清潔和乾燥，如果轉子殘留有其它樣品或清潔後殘留的水，就會影響測 量的準確度
4、酸性(PH)最大不能超過2，如果酸性過大應選用特殊轉子，使用ULA時要確定好樣品量(只需16ml)
5、根據測定的粘度範圍選擇粘度標準液，並在每次使用粘度計或流變儀前對儀器進行驗證，或定期校驗，以保證測量的準確性.可提供各粘度範圍的符合牛頓流體性質的矽油或油類標準品，精度±1%，粘度標準液的建議使用期限為自開封起一年。
6、連線轉子時要用左手輕輕托起並捏住心軸(主機上)，右手旋轉轉子，這樣操作是為了保護機身內的心軸和遊絲，這樣可以延長儀器的使用壽命
7、取值要在數值比較穩定時，否則取得的數值會存在較大的誤差
8、選擇轉子時，要看被測量的樣品的粘度和幾號轉子的測量範圍最接近，就選幾號。
主要分類
1.按操作方式分：毛細管式、旋轉式和振動式3種。
毛細管式粘度計：毛細管式粘度計通常為賽氏粘度計，是一種常見的粘度計。其工作原理是：樣品容器（包括流出毛細管）內充滿待測樣品，處於恆溫浴內，液柱高度為h。打開旋塞，樣品開始流向受液器，同時開始計算時間，到樣品液面達到刻度線為止。樣品粘度越大，這段時間越長。因此，這段時間直接反映出樣品的粘度。
旋轉式粘度計：常見的旋轉式粘度計是錐板式粘度計。它主要包括一塊平板和一塊錐板。電動機經變速齒輪帶動平板恆速旋轉，依靠毛細管作用使被測樣品保持在兩板之間，並借樣品分子間的摩擦力而帶動錐板旋轉。在扭矩檢測器內的扭簧的作用下，錐板旋轉一定角度後不再轉動。此時，扭簧所施加的扭矩與被測樣品的分子內部摩擦力（即粘度）有關：樣品粘度越大，扭矩越大。扭矩檢測器內設有一個可變電容器，其動片隨著錐板轉動，從而改變本身的電容數值。這一電容變化反映出的扭簧扭矩即為被測樣品的粘度，由儀表顯示出來。
振動式粘度計：這種粘度計的工作原理是：處於流體內的物體振動時會受到流體的阻礙作用，此作用的大小與流體的粘度有關。常用的振動式粘度計有超音波粘度計，其探測器內有一個彈片。在受脈衝電流激勵時，彈片產生超音波範圍的機械振動。當彈片浸在被測樣品中時，彈片的振幅與樣品的粘度和密度有關。在已知密度的情況下，可從測出的振幅數據求得粘度數值。
2.按工作方式分：離線粘度計（取樣檢測）、線上粘度計（24小時連續測量）、攜帶型粘度計
粘度計3.按測量產品的種類：
錫膏粘度計：錫膏粘度計採用了螺旋泵式感測器的共軸雙重圓筒型迴轉粘度計，主要用來測量錫膏、膜厚粘膏、粘合劑、錫膏抗焊漆、液狀抗焊漆、其他的油墨、粘膏類等。根據測定部密封性，具有溫度調整技能，能夠連線到個人電腦，自動測量，數據讀取做自動計算。
攜帶型粘度計：攜帶型粘度計是採用共軸二重圓筒式，螺形線滑法泵感測器維持固定流，根據連線攪拌粘度變化正確能測量粘體的粘度。
粘度控制儀：粘度控制儀能夠很好地管理塗料、墨水、粘著劑、食品、藥品、油等各種各樣的流體的粘度；採用共軸二重圓筒式；螺形線滑法泵感測器維持固定流，能得到穩定了的數值；接連根據攪拌粘度變化的粘性體的粘度正確能測量。
斯托默粘度計：斯托默粘度計是用於測定油漆和其他用KU值表示塗料粘稠度的測試儀器。該儀器遵循的設計依據為ASTM標準及GB9269—88標準。天津市精科材料試驗機廠是專業生產油漆、塗料、油墨設備材料試驗機及塗料行業試驗室專用設備的最大型企業。本粘度計採用單片微機，操作者不用查表即可從本儀器上直接讀得測樣品的KU值。
主要套用
實際工程和工業生產中，經常需要線上檢測流體的粘度，以保證最佳的過程運行環境和產品質量，從而提高生產效益。通過線上測量過程中的液體粘度，可以得到液體流變行為的數據，對於預測產品工藝過程的工藝控制，輸送性以及產品在使用時的操作性有著重要的指導價值。液體的特性往往和產品的其他特性如顏色,密度,穩定性,固體成分含量和分子量的改變有關係,而檢測這些特性的最方便和靈敏的方法就是線上檢測液體的粘度.在生產過程中 根據工藝技術要求的範圍進行線上粘度檢測,可以最大限度的減少產品的報廢率和生產線的停工期.
注意事項
根據其測量原理，為了獲得準確可靠的測量數據必須注意以下幾點：
一、儀器的性能指標必須滿足國家計量檢定規程度要求。使用中的儀器要進行周期檢定，必要時（儀器使用頻繁或處於合格臨界狀態）要進行中間自查以確定其計量性能合格，係數誤差在允許範圍內，否則無法獲得準確數據。
二、特別注意被測液體的溫度。許多用戶忽視這一點，認為溫度差一點無所謂，我們的實驗證明：當溫度偏差0.5℃ 時，有些液體粘度值偏差超過5%，溫度偏差對粘度影響很大，溫度升高，粘度下降。所以要特別注意將被測液體的溫度恆定在規定的溫度點附近，對精確測量最好不要超過0.1℃。
粘度計
粘度計三、測量容器（外筒）的選擇。對於雙筒旋轉粘度計要仔細閱讀儀器說明書，不同的轉子（內筒）匹配相應的外筒，否則測量結果會偏差巨大。對於單一圓筒旋轉粘度計，原理上要求外筒半徑無限大，實際測量時要求外筒即測量容器的內徑不低於某一尺寸。例如上海天平儀器廠生產的NDJ-1型旋轉粘度計，要求測量用燒杯或直筒形容器直徑不小於70mm。實驗證明特別在使用一號轉子時，若容器內徑過小引起較大的測量誤差。
四、正確選擇轉子或調整轉速，使示值在20~90格之間。該類儀器採用刻度盤加指針方式讀數，其穩定性及讀數偏差綜合在一起有0.5格，如果讀數偏小如5格附近，引起的相對誤差在10%以上，如果選擇合適的轉子或轉速使讀數在50格，那么其相對誤差可降低到1%。如果示值在90格以上，使遊絲產生的扭矩過大，容易產生蠕變，損傷遊絲，所以一定要正確選擇轉子和轉速。
五、頻率修正。對於國產儀器名義頻率在50Hz，而中國的供電頻率也是50 Hz，用頻率計測試變動性小於0.5%，所以一般測量不需要頻率修正。但對於日本和歐美的有些儀器，名義頻率在60Hz，必須進行頻率修正，否則會產生20%的誤差，修正公式為： 實際粘度=指示粘度×名義頻率÷實際頻率
六、轉子浸入液體的深度及氣泡的影響。旋轉粘度計對轉子浸入液體的深度有嚴格要求,必須按照說明書要求*作（有些雙筒儀器對測試的液體用量有嚴格要求，必須用量筒量取）。在轉子浸入液體的過程中往往帶有氣泡，在轉子旋轉後一段時間大部分會上浮消失，附在轉子下部的氣泡有時無法消除，氣泡的存在會給測量數據帶來較大的偏差，所以傾斜緩慢地浸入轉子是一個有效的辦法。
七、轉子的清洗。測量用的轉子（包括外筒）要清潔無污物，一般要在測量後及時清洗，特別在測油漆和膠粘劑之後。要注意清洗的方法，可用合適的有機溶劑浸泡，千萬不要用金屬刀具等硬刮，因為轉子表面有嚴重的刮痕時會帶來測量結果的偏差。
八、其他需注意的問題。
1．大部分儀器需要調整水平，在更換轉子和調節轉子高度後以及在測量過程中隨時注意水平問題，否則會引起讀數偏差甚至無法讀數。
2．有些儀器需裝保護架，仔細閱讀說明書按規定安裝，否則會引起讀數偏差。
3．確定是否為近似牛頓流體，對於非牛頓流體應經過選擇後規定轉子、轉速和旋轉時間，以免誤解為儀器不準。綜上所述，旋轉粘度計雖然結構簡單、使用方便，但如果不正確使用，一台檢定合格的儀器卻不能得到準確的測量結果，影響產品質量。
安裝注意
1、裝卸轉子時應小心操作，裝卸時應將連線螺桿微微抬起進行操作，不要用力過大，不要使轉子橫向受力，以免轉子彎曲。
2、請不要把已裝上轉子的粘度計側放或倒放。
3、連線螺桿和轉子連線端面及螺紋處保持清潔，否則會影響轉子晃動度。
4、粘度計升降時套用手托住，防止粘度計因自重而下落。
5、調換轉子後，請及時輸入新的轉子號。每次使用後對換下來的轉子應及時清潔（擦乾淨）並放回到轉子架中。請不要把轉子留在儀器上進行清潔。
6、當調換被測液體時，請及時清潔（擦乾淨）轉子和轉子保護框架，避免由於被測液體相混淆而引起的測量誤差。
7、儀器和轉子為一對一匹配，請不要把數台儀器及轉子相混淆。
8、請不要隨意拆卸和調整儀器零件。
9、搬動及運輸儀器時，應將黃色蓋帽裝在連線螺桿處，並把螺釘擰緊，放入包裝箱中。
10、裝上轉子後，請不要在無液體的情況下長期旋轉，以免損壞軸尖。
11、懸濁液、乳濁液、高聚物及其它高粘度液體中有許多屬“非牛頓液體”，其粘度值隨切變速度和時間等條件的變化而變化，故在不同轉子、轉速和時間下測定的結果不一致屬正常情況，並非儀器誤差。對非牛頓液體的測定一般應規定轉子、轉速和時間。
12、做到下列各點將有助於測得更精確的數值：
精確地控制被測液體的溫度。
將轉子以足夠長的時間浸於被測液體中，使兩者溫度一致。
保持液體的均勻性。
測定時將轉子置於容器中心，並一定要裝上轉子保護框架。
保證轉子的清潔和晃動度。
當高轉速測定立即變為低轉速時，應關機一下，或在低轉速的測定時間掌握稍長一點，以克服由於液體旋轉慣性造成的誤差。
測定低粘度時選用1號轉子，測定高粘度時選用4號轉子。
低速測定粘度時，測定時間相對要長些。
測定過程中由於調換轉子、被測液體等需要，通過旋動升降夾頭改變過粘度計的位置後，應及時查看並調整粘度計的水平位置。
