度計(jì)在測(cè)量過程中要考慮的一些因素

2010-12-23

                                                   粘度計(jì)在測(cè)量過程中要考慮的一些因素
    對(duì)于一個(gè)給定的測(cè)試，剪切率大小由幾個(gè)因素決定：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子的大小和形狀，所使用的樣品容器的尺寸和形狀，以及容器壁和轉(zhuǎn)子表面之間的距離。

     要想得到重復(fù)性好的粘度測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)該控制好以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)條件：
1、測(cè)量溫度
2、樣品容器的大小（或轉(zhuǎn)子 /樣品杯的幾何尺寸）
3、樣品用量
4、粘度計(jì)型號(hào)
5、所用的轉(zhuǎn)子（兩位數(shù)字的轉(zhuǎn)子標(biāo)識(shí)碼）
6、測(cè)試速度（或剪切率）
7、測(cè)量時(shí)間的長(zhǎng)短或記錄時(shí)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)
 
    用任何型號(hào)的儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，都會(huì)有很多變量影響到粘度的測(cè)量結(jié)果。這些變量與儀器本身或所測(cè)試的樣品本身有關(guān)。跟樣品有關(guān)的變量就是流體的流變特性，而與儀器有關(guān)的變量包括了粘度計(jì)自身的設(shè)計(jì)以及所使用的轉(zhuǎn)子幾何形狀。
    與流變特性相關(guān)的因素，在粘度測(cè)量中，流體有幾個(gè)流變特性被描述。我們可以根據(jù)流體的特性，選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室儀器或在線儀器進(jìn)行檢測(cè)。

    流體有以下兩大分類：牛頓流體 – 這類流體在不同的剪切條件下（不同的轉(zhuǎn)速）測(cè)量都得到相同的粘度值，我們稱這些在測(cè)量所用的剪切率范圍內(nèi)表現(xiàn)出牛頓流體行為特性的流體稱為牛頓流體。

    非牛頓流體 – 這類流體在不同的剪切條件下（不同的轉(zhuǎn)速）測(cè)量得到不同的粘度值。它們有以下兩種：
1、時(shí)間獨(dú)立性非牛頓流體
2、時(shí)間依賴性非牛頓流體 -----時(shí)間依賴性與在一個(gè)指定的剪切率條件（轉(zhuǎn)速）下樣品測(cè)量的時(shí)間長(zhǎng)度有關(guān)。因此，此類流體的粘度隨剪切率和測(cè)量時(shí)間改變而改變。

1、時(shí)間獨(dú)立性。
    假塑性流體 – 假塑性流體隨著剪切率的增加，其粘度會(huì)降低，即為熟知的 “剪切變稀 ”。如果從低轉(zhuǎn)速到高轉(zhuǎn)速變化過程中讀取粘度讀數(shù)，然后從高轉(zhuǎn)速回到低轉(zhuǎn)速，粘度值會(huì)自行由低粘度回復(fù)到高粘度，這種流體具有與時(shí)間無(wú)關(guān)、假塑性和剪切變稀的特性。

    塑性流體 –塑性流體在靜止條件下表現(xiàn)為固體。該類流體開始流動(dòng)前，須施加一定大小的外力或屈服力。一旦超過屈服力，則開始流動(dòng)。塑性流體也可能會(huì)顯示牛頓性、假塑性或者膨脹性的流動(dòng)行為。

    膨脹性流體 –  膨脹性流體的粘度隨剪切率的增加而增加。

2、時(shí)間依賴性
    觸變性流體 –  觸變性流體在恒定的剪切率條件下粘度值是下降的。您可以設(shè)定粘度計(jì)在一個(gè)恒定的轉(zhuǎn)速下測(cè)量，記錄粘度隨時(shí)間改變的讀數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)粘度值隨時(shí)間而下降，則說明該樣品具有觸變性。

    流凝性流體 –  流凝性流體在恒定剪切率（轉(zhuǎn)速）下，粘度值會(huì)隨時(shí)間而增加。

    與粘度計(jì)有關(guān)的變量，大多數(shù)的流體屬于非牛頓流體，剪切率的大小取決于測(cè)量條件。這些流體的粘度與剪切率和轉(zhuǎn)子的幾何形狀有很大的關(guān)系。粘度計(jì)轉(zhuǎn)子和樣品杯的規(guī)格都會(huì)影響粘度測(cè)量值。如果在 2.5rpm下測(cè)得一個(gè)數(shù)據(jù)，在 50rpm下測(cè)得第二個(gè)數(shù)據(jù)，二個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)不同，因?yàn)閿?shù)據(jù)是在不同的剪切率條件下測(cè)得的。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越大，則剪切率越高。