1，工作原理
儀器由同步電機(jī)以穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn), 連接刻度圓盤,再通過游絲和轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),如果轉(zhuǎn)子未受到液體的阻力,則游絲、指針與刻度盤同速旋轉(zhuǎn),指針在刻度盤上指出的讀數(shù)為”0”.反之,如果轉(zhuǎn)子受到液體的粘滯阻力,則游絲產(chǎn)生扭矩,與粘滯阻力抗衡最后達(dá)到平衡,這時(shí)與游絲連接的指針在刻度盤上指示一定的讀數(shù)（即游絲的扭轉(zhuǎn)角）.將讀數(shù)乘上特定的系數(shù)即得到液體的粘度. 本儀器轉(zhuǎn)速由齒輪系統(tǒng)及離合器通過調(diào)速旋鈕進(jìn)行變速, 附有1-4號(hào)四種轉(zhuǎn)子,可根據(jù)被測(cè)液體的高低隨同轉(zhuǎn)速配合選用;其裝有指針固定控制機(jī)構(gòu),為精確讀數(shù)用,當(dāng)轉(zhuǎn)速較快時(shí)（30轉(zhuǎn)/分、 60轉(zhuǎn)/分）無(wú)法在旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行讀數(shù),這時(shí)可輕輕按下指針控制桿,使指針固定下來(lái),便于讀數(shù);還配有固定支架及升降機(jī)構(gòu),一般在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行小量和定溫測(cè)定時(shí)應(yīng)固定.把儀器固定于支架上以保證測(cè)量精確度;斜齒輪及阻尼升降機(jī)構(gòu),確保儀器升降平穩(wěn);引伸索便于在被測(cè)液體之容器較大而液面又較低時(shí),及被測(cè)液體溫度過高情況下使用.
2，旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)使用說(shuō)明
1、拆卸避震裝置方法：
⑴ 擰松兩只固定板螺絲4。
⑵ 輕輕取下固定板5，同時(shí)取下避震器3。
1、減速器支架 2、聯(lián)軸器 3、避震器托 4、固定板螺絲 5、固定板 6、Ⅱ單元測(cè)定器 7、儀器托架 8、測(cè)定器螺母
2、電源：
本粘度計(jì)電源電壓為220V、頻率50Hz交流電，經(jīng)變壓后儀器中的電壓降為7V。儀器在接電時(shí)，電源線首先與儀器相連接然后插入電源插座。
3、左旋滾花螺母（倒牙）連接：
Ⅰ單元用帶孔圈的左旋滾花螺母，Ⅱ、Ⅲ單元用帶掛鉤的左旋滾花螺母。當(dāng)拆裝左旋滾花螺母時(shí)用3mm直徑的細(xì)桿插入膠木圓盤邊上的小孔中，從而電機(jī)軸卡住不動(dòng)，這就方便地旋上或卸下左旋滾花螺母。
4、零點(diǎn)校正（調(diào)零）：
粘度計(jì)經(jīng)調(diào)試檢定合格出廠時(shí)，指針的位置應(yīng)在5 ~ 10格之間。調(diào)零時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)在空載旋轉(zhuǎn)情況下，將調(diào)零螺絲輕輕旋入，此時(shí)指針即慢慢回到零點(diǎn)。如果指針已回過零點(diǎn)，不能再將調(diào)零螺絲再旋入，此時(shí)應(yīng)反向旋出，否則容易將調(diào)零彈簧片折斷，望注意。測(cè)試時(shí)的零點(diǎn)校正應(yīng)在空載下反復(fù)三次，確認(rèn)零位無(wú)誤，才算調(diào)零結(jié)束，方可進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)束后應(yīng)將調(diào)零螺絲退出。
5、轉(zhuǎn)片、轉(zhuǎn)筒的連接：
第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ單元的轉(zhuǎn)動(dòng)元件均附有鋼絲軸掛鉤，電動(dòng)機(jī)通過掛鉤轉(zhuǎn)軸將扭矩傳遞到轉(zhuǎn)筒上，采用這個(gè)方法是避免對(duì)掛鉤產(chǎn)生扭曲。
第Ⅰ單元轉(zhuǎn)片上的掛鉤與轉(zhuǎn)片固接，第Ⅱ、Ⅲ單元的轉(zhuǎn)筒，是通過一只位于筒內(nèi)的Ｕ形彈簧同轉(zhuǎn)軸相聯(lián)，掛鉤轉(zhuǎn)軸從筒內(nèi)拉出Ｕ形彈簧就可卸下轉(zhuǎn)筒，當(dāng)重新裝上轉(zhuǎn)筒時(shí)，應(yīng)將彈簧的兩端伸至筒內(nèi)即可。
6、各單元測(cè)試方法：
⑴ 用第Ⅰ單元進(jìn)行測(cè)定：
第Ⅰ單元為相對(duì)系統(tǒng)，采用對(duì)比法進(jìn)行測(cè)定，它有四個(gè)轉(zhuǎn)片。
測(cè)量范圍：約2.5×102 ~ 2×104 毫帕斯卡·秒。
需要的液體體積：約50毫升。
四個(gè)轉(zhuǎn)片的因子為1、2、4、8，每一轉(zhuǎn)片的每一刻度值見表。通常盡可能采用大的轉(zhuǎn)片，這樣可以獲得較高的粘度。粘度值為刻度讀數(shù)乘以所用轉(zhuǎn)片的因子值，則得到以毫帕斯卡·秒表示的粘度。
測(cè)定步驟：
將被測(cè)的液體倒入玻璃杯，直到液面高度低于杯口2厘米。將轉(zhuǎn)片掛鉤穿進(jìn)左旋滾花螺母的孔圈內(nèi)，隨后將塑料環(huán)放入玻璃瓶架內(nèi)，再將玻璃杯與儀器成45°傾斜，逐漸按入塑料環(huán)內(nèi)。測(cè)試時(shí)必須使?jié)L花螺母掛鉤保持在液面的上部，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使轉(zhuǎn)片旋轉(zhuǎn)。當(dāng)指針穩(wěn)定后即可讀數(shù)。如果讀數(shù)小于10格，應(yīng)改用大一號(hào)轉(zhuǎn)片。如果最大的轉(zhuǎn)片給出的讀數(shù)小于10格，則應(yīng)改用第Ⅱ單元進(jìn)行測(cè)定。
⑴ 用第Ⅱ單元進(jìn)行測(cè)定：
第Ⅱ單元為絕對(duì)系統(tǒng)，它用于高粘度的精確測(cè)定，它有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)筒，各自的因子為1、10、100。
各標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)筒的測(cè)量范圍見下表：
轉(zhuǎn)筒（因子） 測(cè)量范圍（mPa·s） 剪切速率
1 10 ~ 102 2028秒-1
10 102 ~ 103 344秒-1
100 103 ~ 104 176秒-1 需要的液體容積：約15毫升。
粘度值為所用轉(zhuǎn)筒的因子乘以刻度讀數(shù)，可得以毫帕斯卡·秒表示的粘度。
測(cè)定步驟：
將被測(cè)的液體小心倒入測(cè)試容器，直至液面達(dá)到錐形面下部邊緣，再將轉(zhuǎn)筒插入液體直到完全浸沒為止，然后把測(cè)試容器安放在儀器托架上，并將轉(zhuǎn)筒掛鉤懸掛于儀器左旋滾花螺母的掛鉤上。這時(shí)起動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)并從開始晃動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)中心，為加速對(duì)準(zhǔn)中心可將測(cè)試器在托架上前后左右微量移動(dòng)，當(dāng)指針穩(wěn)定后即可讀數(shù)。如果讀數(shù)小于10格，應(yīng)當(dāng)調(diào)換直徑大一號(hào)的轉(zhuǎn)筒。
使用減速器進(jìn)行測(cè)定：
用第Ⅱ單元測(cè)定高粘度溶液時(shí)（超過10000毫帕斯卡·秒），可使用兩個(gè)作為附加裝置的減速器，其速比為1:10和1:100，這時(shí)使轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)地減為原值的1/10和1/100，即轉(zhuǎn)速降為75轉(zhuǎn)/分和7.5轉(zhuǎn)/分。
1:10和1:100的減速器的因子為10和100，且適用于因子為100的轉(zhuǎn)筒。
減速器的因子為10和100，且適用于因子為100的轉(zhuǎn)筒的測(cè)量范圍見下表：
減速器因子（轉(zhuǎn)筒100） 測(cè)量范圍（mPa·s） 剪切速率
10 104 ~ 105 約18秒-1
100 105 ~ 106 約2秒-1 使用減速箱后粘度值的計(jì)算：即轉(zhuǎn)筒因子乘以減速器的因子再乘以刻度讀數(shù)便得到用毫帕斯卡·秒為單位的粘度值。
減速器的安裝與固定：
將減速器輸入端的聯(lián)軸節(jié)套入電動(dòng)機(jī)輸出軸，且與電動(dòng)機(jī)輸出軸上的聯(lián)軸節(jié)相嚙合，并通過滾花螺栓將減速器固定在細(xì)桿端部（細(xì)桿位于電動(dòng)機(jī)軸旁向下突出），擰緊螺栓時(shí)應(yīng)使減速器剛好處于水平位置。然后將左旋滾花螺母旋于減速器輸出軸上，并重新調(diào)整零點(diǎn)。
（3）用第Ⅲ單元進(jìn)行測(cè)定：
第Ⅲ單元為絕對(duì)系統(tǒng)，它用于低粘度的精確測(cè)定，它有四個(gè)轉(zhuǎn)筒，每個(gè)轉(zhuǎn)筒的因子為0.1,0.2,0.4,0.5。
各轉(zhuǎn)筒的測(cè)量范圍見下表：
轉(zhuǎn)筒（因子） 測(cè)量范圍（mPa·s） 剪切速率
0.1 1~ 10 約3550秒-1
0.2 2~ 20 約1850秒-1
0.4 4~ 40 約1000秒-1
0.5 5~ 50 約850秒-1 需要的液體容積：約70毫升。
粘度值為所用轉(zhuǎn)筒的因子乘以刻度讀數(shù)，可得以毫帕斯卡·秒表示的粘度。第Ⅲ單元不可用減速器一起使用。
測(cè)定步驟：與第Ⅱ單元相同。
一些客戶在使用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)時(shí)，操作不當(dāng)使數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)，從而使儀器常出現(xiàn)故障及使用壽命的減短。根據(jù)這一問題，依據(jù)測(cè)量原理，為獲得準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)必須注意以下幾點(diǎn)：
一、儀器的性能指標(biāo)必須滿足國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程度要求：
1.使用中的儀器要進(jìn)行周期檢定,
2.必要時(shí)（儀器使用頻繁或處于合格臨界狀態(tài)）粘度計(jì)要進(jìn)行中間自查以確定其計(jì)量性能合格,
3.系數(shù)誤差在允許范圍內(nèi),否則無(wú)法獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
二、測(cè)量容器(外筒)的選擇：
1.對(duì)于雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)要仔細(xì)閱讀儀器說(shuō)明書,不同的轉(zhuǎn)子(內(nèi)筒)匹配相應(yīng)的外筒,否則測(cè)量結(jié)果會(huì)偏差巨大，
2.對(duì)于單一圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),原理上要求外筒半徑無(wú)限大,實(shí)際測(cè)量時(shí)要求外筒即測(cè)量容器的內(nèi)徑不低于某一尺寸，
3.例如上海羽通儀器儀表廠生產(chǎn)的ndj-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),要求測(cè)量用燒杯或直筒形容器直徑不小于70mm。
4.實(shí)驗(yàn)證明特別在使用一號(hào)轉(zhuǎn)子時(shí),若容器內(nèi)徑過小引起較大的測(cè)量誤差。
三、特別注意被測(cè)液體的溫度：
1.許多用戶忽視這一點(diǎn),認(rèn)為溫度差一點(diǎn)無(wú)所謂,
2.我們的實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)溫度偏差0.5℃時(shí),有些液體粘度值偏差超過5%,溫度偏差對(duì)粘度計(jì)度影響很大,溫度升高,粘度下降，
3.所以要特別注意將被測(cè)液體的溫度恒定在規(guī)定的溫度點(diǎn)附近,對(duì)精確測(cè)量可以不要超過0.1℃。
四、正確選擇轉(zhuǎn)子或調(diào)整轉(zhuǎn)速,使示值在20~90格之間：
1.該類儀器采用刻度盤加指針方式讀數(shù),
2.其穩(wěn)定性及讀數(shù)偏差綜合在一起有0.5格,如果讀數(shù)偏小如5格附近,引起的相對(duì)誤差在10%以上,
3.如果選擇合適的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)速使讀數(shù)在50格,那么其相對(duì)誤差可降低到1%。
4.旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)如果示值在90格以上，使游絲產(chǎn)生的扭矩過大，容易產(chǎn)生蠕變，損傷游絲，所以一定要正確選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。
五、轉(zhuǎn)子的清洗：
1.測(cè)量用的轉(zhuǎn)子(包括外筒)要清潔無(wú)污物,
2.一般要在測(cè)量后及時(shí)將粘度計(jì)清洗,特別在測(cè)油漆和膠粘劑之后，
3.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)檗D(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。
六、轉(zhuǎn)子浸入液體的深度及氣泡的影響：
1.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)明書要求作(有些雙筒儀器對(duì)測(cè)試的液體用量有嚴(yán)格要求,必須用量筒量取)。
2.在轉(zhuǎn)子浸入液體的過程中往往帶有氣泡,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，所以傾斜緩慢地浸入轉(zhuǎn)子是一個(gè)有效的辦法。
七、頻率修正：
1.對(duì)于國(guó)產(chǎn)儀器名義頻率在50hz,而我國(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.但對(duì)于日本和歐美的有些儀器,名義頻率在60hz,必須進(jìn)行頻率修正,否則會(huì)產(chǎn)生20%的誤差,修正公式為:實(shí)際粘度=指示粘度×名義頻率÷實(shí)際頻率
八、粘度計(jì)其他需注意的問題：
1．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)量過程中隨時(shí)注意水平問題,否則會(huì)引起讀數(shù)偏差甚至無(wú)法讀數(shù)。
2．有些儀器需裝保護(hù)架,仔細(xì)閱讀說(shuō)明書按規(guī)定安裝,否則會(huì)引起讀數(shù)偏差。
3．確定是否為近似牛頓流體,對(duì)于非牛頓流體應(yīng)經(jīng)過選擇后規(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)。
旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)定油脂、油漆、涂料、塑料、食品、藥物、膠粘劑等各種流體的動(dòng)力粘度。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、方便實(shí)用，因而廣受歡迎。在長(zhǎng)期從事該類儀器的檢定過程中我們發(fā)現(xiàn)許多用戶，特別是中小企業(yè)的測(cè)試人員在使用過程中存在許多問題，往往我們檢定的儀器性能優(yōu)于國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的要求，但是用戶在測(cè)試樣品時(shí)數(shù)據(jù)偏差很大。
首先，簡(jiǎn)單介紹一下該類儀器的測(cè)量原理：
旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)開機(jī)后首先要檢測(cè)零位，這一操作一般在不安裝轉(zhuǎn)子的情況下進(jìn)行，然后在半徑R1的外筒里同軸地安裝半徑R2的內(nèi)筒,其間充滿了粘性流體,同步電機(jī)以穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn),接連刻度圓盤,再通過游絲和轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)內(nèi)筒(即轉(zhuǎn)子)旋轉(zhuǎn),內(nèi)筒(即轉(zhuǎn)子)即受到基于流體的粘性力矩的作用，作用越大,則游絲與之相抗衡而產(chǎn)生的扭矩也越大,于是指針在刻度盤上指示的刻度也就越大。將讀數(shù)乘以特定的系數(shù)即得到液體的動(dòng)力粘度。
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)：
一、儀器的性能指標(biāo)必須滿足國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程度要求。
使用中的儀器要進(jìn)行周期檢定,必要時(shí)（儀器使用頻繁或處于合格臨界狀態(tài)）要進(jìn)行中間自查以確定其計(jì)量性能合格,系數(shù)誤差在允許范圍內(nèi),否則無(wú)法獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
二、特別注意被測(cè)液體的溫度。
許多用戶忽視這一點(diǎn),認(rèn)為溫度差一點(diǎn)無(wú)所謂,我們的實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)溫度偏差0.5℃時(shí),有些液體粘度值偏差超過5％,溫度偏差對(duì)粘度影響很大,溫度升高,粘度下降。所以要特別注意將被測(cè)液體的溫度恒定在規(guī)定的溫度點(diǎn)附近,對(duì)精確測(cè)量可以不要超過0.1℃。
三、測(cè)量容器(外筒)的選擇。
對(duì)于雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)要仔細(xì)閱讀儀器說(shuō)明書,不同的轉(zhuǎn)子(內(nèi)筒)匹配相應(yīng)的外筒,否則測(cè)量結(jié)果會(huì)偏差巨大。對(duì)于單一圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),原理上要求外筒半徑無(wú)限大,實(shí)際測(cè)量時(shí)要求外筒即測(cè)量容器的內(nèi)徑不低于某一尺寸。例如上海天平儀器廠生產(chǎn)的NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),要求測(cè)量用燒杯或直筒形容器直徑不小于70mm。實(shí)驗(yàn)證明特別在使用一號(hào)轉(zhuǎn)子時(shí),若容器內(nèi)徑過小引起較大的測(cè)量誤差。
四、正確選擇轉(zhuǎn)子或調(diào)整轉(zhuǎn)速,使示值在20~90格之間。
該類儀器采用刻度盤加指針方式讀數(shù),其穩(wěn)定性及讀數(shù)偏差綜合在一起有0.5格,如果讀數(shù)偏小如5格附近,引起的相對(duì)誤差在10％以上,如果選擇合適的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)速使讀數(shù)在50格,那么其相對(duì)誤差可降低到1％。如果示值在90格以上，使游絲產(chǎn)生的扭矩過大，容易產(chǎn)生蠕變，損傷游絲，所以一定要正確選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。
五、頻率修正。
對(duì)于國(guó)產(chǎn)儀器名義頻率在50Hz,而我國(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。但對(duì)于日本和歐美的有些儀器,名義頻率在60Hz,必須進(jìn)行頻率修正,否則會(huì)產(chǎn)生20％的誤差,修正公式為:
實(shí)際粘度=指示粘度×名義頻率÷實(shí)際頻率
六、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)明書要求操作(有些雙筒儀器對(duì)測(cè)試的液體用量有嚴(yán)格要求,必須用量筒量取)。在轉(zhuǎn)子浸入液體的過程中往往帶有氣泡,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，所以傾斜緩慢地浸入轉(zhuǎn)子是一個(gè)有效的辦法。
七、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)檗D(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。
八、其他需注意的問題。
1．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)量過程中隨時(shí)注意水平問題,否則會(huì)引起讀數(shù)偏差甚至無(wú)法讀數(shù)。
2．有些儀器需裝保護(hù)架,仔細(xì)閱讀說(shuō)明書按規(guī)定安裝,否則會(huì)引起讀數(shù)偏差。
3．確定是否為近似牛頓流體,對(duì)于非牛頓流體應(yīng)經(jīng)過選擇后規(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)。
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