粘度测试需要注意什么?

粘度的概念

经常听到粘度这个词,可是粘度的真正定义是什么呢?

黏度 (Viscosity),也写作“粘度“。将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层,各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征。 由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此,液体产生运动阻力。为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力。

黏滞力就是流体受到剪应力变形或拉伸应力时所产生的阻力。在日常生活方面,黏滞像是“黏稠度”或“流体内的摩擦力”。因此,水是“稀薄”的,具有较低的黏滞力,而蜂蜜是“浓稠”的,具有较高的黏滞力。简单地说,黏滞力越低(黏滞系数低)的流体,流动性越佳。

粘度是怎么测试的呢

黏度测定有:动力黏度、运动黏度和条件黏度三种测定方法。

(1)动力黏度:ηt是二液体层相距1厘米,其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,单位为克/厘米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般:工业上动力黏度单位用泊来表示。

(2)运动黏度:在温度t℃时,运动黏度用符号γ表示,在国际单位制中,运动黏度单位为斯,即每秒平方米(m2/s),实际测定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。运动黏度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的黏度,运动黏度的测定采用逆流法

(3)条件黏度:指采用不同的特定黏度计所测得的以条件单位表示的黏度,各国通常用的条件黏度有以下三种:恩氏黏度、赛氏黏度、雷氏黏度。

测试粘度时需要注意什么?


根据不同粘度测试仪的测量原理,为了获得准确可靠的测量数据使用粘度计必须注意以下几点:

一、仪器的性能指标必须满足国家计量检定规程度要求。使用中的仪器要进行周期检定,必要时(仪器使用频繁或处于合格临界状态)要进行中间自查以确定其计量性能合格,系数误差在允许范围内,否则无法获得准确数据。

二、特别注意被测液体的温度。许多用户忽视这一点,认为温度差一点无所谓,我们的实验证明:当温度偏差0.5℃时,有些液体粘度值偏差超过5%,温度偏差对粘度影响很大,温度升高,粘度下降。所以要特别注意将被测液体的温度恒定在规定的温度点附近,对精确测量最好不要超过0.1℃。

三、测量容器(外筒)的选择。对于双筒旋转粘度计要仔细阅读仪器说明书,不同的转子(内筒)匹配相应的外筒,否则测量结果会偏差巨大。对于单一圆筒旋转粘度计,原理上要求外筒半径无限大,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸。例如我们Brookfield博勒飞公司生产的实验室标准型旋转粘度计,要求测量用600mL烧杯。实验证明特别在使用一号转子时,若容器内径过小引起较大的测量误差。

四、正确选择转子或调整转速,使读数示值的扭矩百分比在10%~100%之间。过低,所测得的读数无效;过高,测量超量程,也无读数。

五、转子浸入液体的深度及气泡的影响。旋转粘度计对转子浸入液体的深度有严格要求,必须按照说明书要求操作(有些双筒仪器对测试的液体用量有严格要求,必须用量筒量取)。在转子浸入液体的过程中往往带有气泡,在转子旋转后一段时间大部分会上浮消失,附在转子下部的气泡有时无法消除,气泡的存在会给测量数据带来较大的偏差,所以45°角倾斜缓慢地浸入转子是一个有效的办法。

六、转子的清洗。测量用的转子(包括外筒)要清洁无污物,一般要在测量后及时清洗,特别在测油漆和胶粘剂之后。为何同一个样品会测出不同的粘度?

首先,我们要了解流体分为牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体是指粘度值不随剪切率(转速)的变化,而保持恒定的流体 。比如我们作为校验校准用的标准油即为牛顿流体。而实际上,我们生产和生活中多接触的样品绝大多数都是非牛顿流体(粘度会随剪切率或转速的改变而变化)。非牛顿流体样品的流变特性非常复杂,但基本都会随剪切率(转速)、温度而改变,有些流体样品还和剪切时间相关。

其次,我们要了解标准型粘度计的粘度测量,是一种相对的测量方法。同一个(或同一类)样品,如果使用不同的量程机型、或者使用同一机型但不同的测量方法(转子、转速、温度、读数时间等)进行测量,则彼此之间所测得的粘度结果则都可能会有很大的不同和差异性。



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