初级使用数字式粘度计必读


本文介绍可以让使用者更进一步测量到精确粘度的方法。同时介绍上海尼润智能科技有限公司生产的数字式粘度计组成与原理,并提供一些有用的操作技巧。那些专精于粘度测量的专家也许不用再看这些资料,然而对于一般使用者,在使用数字式粘度计前都应该阅读。一个完整的基础能够增进精确粘度的测量。

数字式粘度计运作的原理

上海尼润智能科技有限公司生产的数字式粘度计可以调整不同的转速,它最大优点在于采用步进电机,从而代替齿轮传动。使得数字式粘度计转动更加平稳,转速能够宽范围无级变速。

如图所示, 以高细分驱动步进电机带动传感器指针,通过游丝和转轴带动转子旋转。如果转子未受到液体的阻力,游丝传感器指针与步进电机的传感器指针在同一位置。反之,如果转子受到液体的粘滞阻力,扭矩传感器产生扭矩与粘滞阻力抗衡,最后达到平衡。这时分别通过光电传感器输出信号给 16 位微电脑处理器进行数据处理,最后在带夜视功能液晶屏幕上显示液体的粘度值(mPa·s)。

粘度、粘力、流动的阻力(与扭矩传感器的松紧有关)与转子的转速与转子形状有关,当转速增加或转子增大时粘力会加大。因此,当转速增大或转子变大时,可以由扭矩传感器的偏离所读出。最小范围的粘度可以由表面积最大的转子与最高转速测得; 而最大范围的粘度可由表面积最小的转子与最慢转速测得。同一个转子在不同的转速下,可以测量流体的流变特性。

粘度测量技巧

如同许多精密仪器一样, 正确的操作方式有助于增进数字式粘度计的工作效率。 可以在使用说明书中每一单元的操作手册中找到每个操作步骤的介绍,本节并不重复这些部分。本节将提供一些建议与指导,经由这些完整的基础指导,可以进一步完成许多精确的测量。

保存记录

在进行粘度测量的步骤中,我们建议数据的纪录是必须的。这包括了数字式粘度计机型、转子型号(包括配件)、转速、百分扭矩、样品槽大小、使否使用保护框架等。 我们建议自己做一个粘度测量所附的记录表。

转子与保护框架

在使用每个转子之前必须先检查一遍, 如果转子已经腐蚀或改变形状了, 测得的粘度将不正确。当发现新的转子有瑕疵或形状上的损害时,请与我们联络取得新的转子。 如果你需要特殊环境下使用,我们有 316L 系列不锈钢,可供选择。此外,特殊材质的转子也可以订购。

当在装置转子时,请注意以左螺旋的方向以正确锁紧。为了避免对轴承造成伤害,在安装转子时请轻轻举起转子连结头。 当安装好转子之后,请不要撞击到容器内壁, 以免损害轴承的对准。在将转子以安装到数字式粘度计之前,必须先将转子正确地置于样品中,转子的保护框架可以保护转子免于危害,并界定流体边界条件,此外在使用 1 号或 2 号转子时,对校正也有很大的影响。 这个保护框架必须随时使用,如果情况不允许使用脚架,必须在结果中注明。然后必须另外做空白实验以修正数据的误差。

选择转子的转速

使用一个适当的转子与转速,才可能得到一个正确的粘度模式。刚开始做粘度测试时,最好选择转子与转速的方法是试误法, 调整使粘度计的百分计标度在 20 到 90 之间,当百分计标度在这个范围内测量精确度可以提高。如果百分计标度超过 90, 请选择一个较慢的转速或较小的转子。相反地,如果百分计标度小于 20,请选择一个较高的转速或较大的转子。

例如在 DV-2+PRO 数字式粘度计的 1 号转子在 60RPM 时的最大量程 100mPa.s。最大的测量范围即为 90 mPa.s, 最小范围为 20 mPa.s。 如果样品的粘度为 150 mPa.s,并需另外选择转子转速组合%以符合可测范围, 然而如果样品是 50 mPa.s 左右, 这样的组合就十分适合。 经过这样的准备,就能够很适当地选择应用的转子与转速了。在测量多组的粘度数据时, 也必须要做同样的动作选择适当的转子与转速。当必须在不同的转速下实验。请选择一组可以符合全部测量范围的转子。

样品槽大小

我们建议在测量粘度时,样品槽的大小最好是内径为 70mm 或更大。通常是使用 400 ml 的烧杯容器。 使用较小的烧杯会使粘度偏大,尤其在使用 1 号与 2 号转子时。在使用一个较小样品槽时, 最简单的方式就是在结果中注明这一点, 并忽略可能的校正误差。只要一直使用同一个样品槽,这些数据之间的关连就是正确的。

样品状态

流体样品必须避免气泡在其中,这可以以轻拍样品槽或使用真空装置的方式来解决。样品必须保持在恒定且均匀的温度下, 这可以检查样品槽内不同地区来确定。 注意在读取数据之前,样品、转子与保护框架必须都要达到预定温度。由读取数据之前的搅拌而达到均匀的温度分布,但必须先确定这样的搅拌不会影响样品的粘度。我们可以使用专用粘度测量恒温水槽使系统温度达到要求,关于专用粘度测量恒温水槽的选择请与我们联系。高温下的操作(超过 100℃)就必须使用加热器配件,样品的均匀性也是很重要的因素, 尤其在某些分散的系统可能会有沉降现象发生。在某些状况下,测量数据之前的简单搅拌可以预防系统发生沉降。

转子的沉浸状况

转子必须沉浸样品之中直到标记处, 不正确的位置将使粘度数据不正确。在某些例子中, 因为转子的沉浸,样品会改变其流变状态。为了避免这个状况,我们建议在样品不同位置至入转子测量,然后水平地移至样品槽的中央。这个动作必须在将转子与粘度计相连之前完成。

读取数据

在操作粘度计之前,必须先确定粘度计安全地固定在桌子上并且在适当的高度。 选择转子与转速组合,并装置到粘度计上。激活粘度计并且使其达到稳定的读数。然而转子加速过程中所获得的动量,可能会造成读数在稳定读数附近有摆动的现象。有数种方法可以获得较令人满意的数据。在某些情况中,必须花 5 分钟的时间以达到稳定。一般条件下,你只需要等待一个合理的时间让读数稳定。再现性更高的方法是在让转子转一定周期之后再读取数据。 由于不同转速情形不同,另一个可行的办法是在转子旋转一定时间时候再读取数据。你也许会发现读数并不会呈现稳定而是一直跳动。这常常是由于流体的非牛顿性质所造成的。但是如果读数持续增加或下降,代表流体的性质可能会随时间而变化,这种情况下就需要另外的技巧已获得正确的粘度。数字式粘度计的扭力显示,即使在稳定状态达到以后,也许仍有会 0.1%或 0.3%的跳动。这种情况下,只要读取平均的数据即可。较大的跳动可能由其它原因所造成。

校正

我们通常十分关心粘度计的精确度。以下是一些测试可以帮助我们了解粘度计的状况:

(A)   轴承的损坏也会造成粘度计读数不正确与再现性降低。下列方法的交替测试可以帮助你评估这些机械装置的状况:

1. 数字式粘度计必须将电源打开, 但马达关闭。

2. 将转子连接器转动 15 角度,并且放开使其自动回转。

3. 如果每次都可以顺利地回转,代表轴承是没有问题的。按测量键,粘度值应是 0 mPa.s 如果连接器缓缓或不顺利地回转,代表这样的粘度计并不能良好运作并需要维修。

(B)   最后可以使用标准粘度样品校正粘度计。根据操作手册,小心测量这些标准粘度样品。尼润公司提供的标准粘度样品(误差范围在±1\%内)是一个十分理想的选择。由于可能会有不能预期的流力行为,我们并不建议使用其它流体做为校正用。

(C 如果粘度计可以通过以上全部的测试,那么此粘度计的表现应该会令人满意的。如果仍然觉得测量出的数据不合理,请与我们尼润公司联系。

重新校正数字式粘度计

在许多环境下,使用尼润公司粘度计测量粘度时,并无法使用 400 ml 烧杯容器。如果移动这些流体是十分麻烦或很浪费时间,就会有需求要使用不一样的容器。有些时候,为了避免做额外的清理,我们还会不使用保护框架。

以上这些状况都需要重新校正粘度计已获得精确的粘度数据。

如果你测量了一组粘度, 而只想测量同样的样品在不同环境下的粘度, 只需做以下的步骤即可:

(1.) 将样品放于同一个样品槽中, 并且同样使用脚架或不使用脚架。 注意需使用同样的转子与转速,并且保持在同样的温度。

(2.) 记下新的读数, 做为新的参考点。

当粘度计是用来做品质控制时, 这个步骤可以建立控制的方法, 操作者此时并不需要知道样品真正的粘度。

如果你需要样品真正的粘度又不想使用脚架, 可以遵循下列步骤:

(1) 根据刚开始介绍的操作步骤, 测量牛顿流体的粘度, 并使用标准样品槽。我们强烈建议此时使用尼润公司提供标准粘度样品。 小心操作测量步骤, 因为最后的结果与此息息相关。显示读数即可得到流体的粘度(mPa.s)。

(2)    将此标准粘度样品置入你所想要使用的样品槽内。 注意温度必须保持一致。

(3)    标准粘度样品使用后,试将使用的转子, 在这个新的样品槽内重新测量粘度。

例如,在印刷墨中添加溶质会使墨水的粘度值变小;而且添加的溶质种类可用来控制油漆的流变性质。

数字式粘度计的保养

上海尼润智能科技有限公司生产的数字式粘度计拥有高度的可靠性,且能提供给仪器正确的操作指令。为了避免发生潜在的问题,一些操作要点值得使用者记得:

(A) 粘度计对于外在环境的调整适应能力是极小的;仪器的最佳表现必须建构在免除所有可能影响仪器灵敏度的不必要的摩擦力。此意必须有良好的清洁习惯。注意要避免灰尘、烟、液体和其它形式的污染源进入粘度计中。如果必须在污染的环境下操作仪器,我们建议使用延长的转子和/或清洁用具来减少污染物进入系统中。

(B)不要将已有流体附着的转子装设在仪器上。

(C)不要将粘度计暴露在 75℃的环境下。当必须在高温下测量样品粘度,建议使用延长的转子或附属的加温配件。

(D)避免从旁或下方插挤转子接头,因接头可以保护转子的中枢与轴承,而如此粗劣的动作会破坏或使接头变得不灵敏。当接触或移除转子时,永远记得要升起转子接头。不要使转子敲击到样品槽或伤害样品槽,以及不要直接拉扯转子或转子接头。

(E)不要使仪器倒下或剧烈地摇动仪器。数字式粘度计的基座能提供方便且坚固的支撑。如果必须携往他处使用粘度计,不使用时,一定要将粘度计装箱保存。

如果粘度计受到物理性地伤害,请务必将仪器送到尼润公司售后服务部修理,或请洽所购买仪器的代理商协助处理。

仪器的保养依据各不同使用状况而有不同的时间;如果是在正常的使用状况,一年一次的服务已足以使仪器保持在最好的操作状况;更严厉的操作环境则需要更频繁的保养。这项服务请致电尼润公司或仪器的代理商。

发现问题并修理故障

在粘度计中都附有一份产品说明书,其中有详尽地描述仪器使用方法和注意事项。下面列出一些粘度计使用时常常遇到的问题,同时并附上可能造成的原因以及建议修复的方法。

转子无法转动

□   确定粘度计有插上插头。

□   检查粘度计所使用的电压(115V,220V):它必须符合墙上插座上的电压。

□   确定电源开关在开的位置。

□   确定转速设定正确而且在你所设定转速。

当转子转动时,转子摇晃或转子的轨迹看起来有弯曲的现象

□   确定转子在转子接头上有转紧。

□   检查转子是否为笔直的;如果其为弯曲的,换调它。

□   检查粘度计接头与转子接头接合区域及螺纹是否有灰尘;接头上的螺纹处于以清除。

□   检查螺纹的磨擦损耗;如果螺纹已磨损,请将设备送修。

□   检查转子是否不在同一个圆心旋转或摇晃。当从转子底下测量转子在空气中水平的移动距离,我们允许有 0.5mm 的偏差。

□   检查粘度计接头是否有弯曲;如果有,设备必须送修。如果设备的误差超出范围,仪器必须送修。

猜你喜欢
相关文献
作者 尼润
出处 上海尼润智能科技有限公司
摘要

本文介绍可以让使用者更进一步测量到精确粘度的方法。同时介绍上海尼润智能科技有限公司生产的数字式粘度计组成与原理,并提供一些有用的操作技巧。那些专精于粘度测量的专家也许不用再看这些资料,然而对于一般使用者,在使用数字式粘度计前都应该阅读。一个完整的基础能够增进精确粘度的测量。

所需仪器
南北潮微信客服