直管粘度計(jì)是由電動(dòng)機(jī)、恒速裝置、變速裝置、測(cè)量裝置和支架箱體等五部分組成。恒速裝置和變速裝置合稱(chēng)旋轉(zhuǎn)部分。
在旋轉(zhuǎn)部件上固定一個(gè)外筒,即外筒旋轉(zhuǎn)。測(cè)量裝置由測(cè)量彈簧部件、刻度盤(pán)和內(nèi)筒組成。內(nèi)筒通過(guò)扭簧固定在機(jī)體上,扭簧上附有刻度盤(pán)。
通常將外筒稱(chēng)為轉(zhuǎn)子,內(nèi)筒稱(chēng)為懸錘。測(cè)定時(shí),內(nèi)筒和外筒同時(shí)浸沒(méi)在鉆井液中,它們是同心圓筒,環(huán)隙1.17mm。
當(dāng)外筒以某一恒速旋轉(zhuǎn)時(shí),它就帶動(dòng)環(huán)隙里的旋轉(zhuǎn)。
由于鉆井液的粘滯性,使與扭簧連接在一起的內(nèi)筒轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。
根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律,轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小與鉆井液的粘度成正比,于是,粘度的測(cè)量就轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)筒轉(zhuǎn)角的測(cè)量。
轉(zhuǎn)角的大小可從刻度盤(pán)上直接讀出,所以這種直管粘度計(jì)又稱(chēng)為直讀式旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。
根據(jù)其測(cè)量原理,為了獲得準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)必須注意以下幾點(diǎn):
1、頻率修正。
對(duì)于國(guó)產(chǎn)儀器名義頻率在50Hz,而中國(guó)目前的供電頻率也是50Hz,我們用頻率計(jì)測(cè)試變動(dòng)性小于0.5%,所以一般測(cè)量不需要頻率修正。
2、轉(zhuǎn)子的清洗。
測(cè)量用的轉(zhuǎn)子(包括外筒)要清潔無(wú)污物,一般要在測(cè)量后及時(shí)清洗,特別在測(cè)油漆和膠粘劑之后。
要注意清洗的方法,可用合適的有機(jī)溶劑浸泡,千萬(wàn)不要用金屬刀具等硬刮,因?yàn)橹惫苷扯扔?jì)的轉(zhuǎn)子表面有嚴(yán)重的刮痕時(shí)會(huì)帶來(lái)測(cè)量結(jié)果的偏差。
3、轉(zhuǎn)子浸入液體的深度及氣泡的影響。
旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)子浸入液體的深度有嚴(yán)格要求,必須按照說(shuō)明書(shū)要求(有些雙筒儀器對(duì)測(cè)試的液體用量有嚴(yán)格要求,必須用量筒量?。?/p>
在轉(zhuǎn)子浸入液體的過(guò)程中往往帶有氣泡,在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后一段時(shí)間大部分會(huì)上浮消失,附在轉(zhuǎn)子下部的氣泡有時(shí)無(wú)法消除;
氣泡的存在會(huì)給測(cè)量數(shù)據(jù)帶來(lái)較大的偏差,所以?xún)A斜緩慢地浸入轉(zhuǎn)子是一個(gè)有效的辦法。
4、其他需注意的問(wèn)題:
大部分儀器需要調(diào)整水平,在更換轉(zhuǎn)子和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子高度后以及在測(cè)量過(guò)程中隨時(shí)注意水平問(wèn)題,否則會(huì)引起讀數(shù)偏差甚至無(wú)法讀數(shù)。
有些儀器需裝保護(hù)架,仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)按規(guī)定安裝,否則會(huì)引起讀數(shù)偏差。
確定是否為近似牛頓流體,對(duì)于非牛頓流體應(yīng)經(jīng)過(guò)選擇后規(guī)定轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)時(shí)間,以免誤解為儀器不準(zhǔn)。
綜上所述,直管粘度計(jì)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便,但如果不正確使用,一臺(tái)檢定合格的儀器卻不能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
目前在線粘度計(jì)主流有2大類(lèi):振動(dòng)式,旋轉(zhuǎn)式;
振動(dòng)式在線粘度計(jì)原理:
振動(dòng)法的原理是傳感器探頭在流體中做一定頻率的振幅運(yùn)動(dòng);
由于會(huì)受到流體粘性阻尼的作用,探頭的振幅會(huì)衰減,補(bǔ)充由于流體粘性阻尼而損失的能量;
使探頭的振幅維持在與流體作用之前的狀態(tài),則這部分補(bǔ)充的能量與流體的粘度有關(guān)。
測(cè)量出這部分補(bǔ)充的能量,則可以按照一定的關(guān)系求出流體的粘度。
旋轉(zhuǎn)式在線粘度計(jì)原理:
是將進(jìn)入待測(cè)流體中的物體旋轉(zhuǎn),或者是維持物體靜止,而使物體周?chē)牧黧w作旋轉(zhuǎn)流動(dòng)時(shí);
由于存在剪應(yīng)力作用,這些流體中的物體將會(huì)受到粘性力矩的作用。
假若保證旋轉(zhuǎn)等條件相同,此時(shí)粘性力矩的大小將隨著流體的粘度的變化而變化,通過(guò)測(cè)量粘性力矩的大小,即可按照粘度公式求出流體的粘度。
優(yōu)缺點(diǎn):
振動(dòng)法安裝簡(jiǎn)便,清洗方便,但不能控制剪切率,粘度隨物料粘度變化而變化,對(duì)非牛頓流體無(wú)意義,單點(diǎn)測(cè)量受環(huán)境振動(dòng)影響較大。
旋轉(zhuǎn)法可改變轉(zhuǎn)速可評(píng)價(jià)流體流變性,適用任何流體,但價(jià)格較高,清洗麻煩。
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)是采用高細(xì)分驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、16位微處理器和帶夜視功能液晶屏的數(shù)字顯示式粘度計(jì)。
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、精確,按鍵標(biāo)示明確,程序化設(shè)計(jì),操作簡(jiǎn)便,屏幕直接顯示粘度、轉(zhuǎn)速、百分計(jì)標(biāo)度、轉(zhuǎn)子號(hào)及所選轉(zhuǎn)子在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下可測(cè)的蕞大粘度值。
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)儀器特點(diǎn):
1、本儀器采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝和微電腦控制技術(shù),數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確,測(cè)量靈敏度高,測(cè)試結(jié)果可靠,使用操作方便,造型美觀大方。
2、顯示器選用白背光、高亮度的LCD顯示屏,可直接顯示樣品的粘度、轉(zhuǎn)子編號(hào)、速度等信息,數(shù)據(jù)顯示清晰。
3、配有4種轉(zhuǎn)子、可預(yù)置4檔轉(zhuǎn)速,滿(mǎn)足不同范圍的測(cè)量要求。
儀器參數(shù):
測(cè)量范圍:1~2000000mPa·s;
測(cè)量誤差:±3%(F·S);
測(cè)量轉(zhuǎn)子:1~4號(hào)4種轉(zhuǎn)子;
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:0.3、0.6、1.5、3、6、12、30、60轉(zhuǎn)/分;8檔
測(cè)量精度:±2%(牛頓液體);
供電電源:交流220V±10% 50Hz±10%;
工作環(huán)境:溫度5℃~35℃,相對(duì)濕度不大于80%。
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的應(yīng)用:
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)采用國(guó)際zui新的微電腦驅(qū)動(dòng)技術(shù)、進(jìn)口步進(jìn)電機(jī)、液晶背光顯示,程序設(shè)定、自動(dòng)控制,具有轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、準(zhǔn)確性好、操作簡(jiǎn)便、出錯(cuò)報(bào)警等實(shí)用功能,屏幕直接顯示粘度、轉(zhuǎn)速、百分計(jì)扭矩、轉(zhuǎn)子編號(hào)以及被測(cè)液體的溫度等信息。該儀器全部通過(guò)PC接口用標(biāo)準(zhǔn)硅油對(duì)儀器的滿(mǎn)量程、各擋線性度行計(jì)量校正,確保儀器具有高靈敏、高精度、高重復(fù)。測(cè)得的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠,重復(fù)性極好。
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)主控板、細(xì)分驅(qū)動(dòng)板全部采用貼片技術(shù),電路設(shè)計(jì)采用目前蕞先進(jìn)微電腦處理器,結(jié)構(gòu)布局合理緊湊。提供RS232接口,打印間隔可由用戶(hù)自行設(shè)置。
數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)滿(mǎn)量程、各檔線性度全部通過(guò)PC接口進(jìn)行計(jì)量校正,其性能、功能達(dá)到國(guó)外同類(lèi)型先進(jìn)水平。