粘度测量设备的类型:粘度计和流变仪

粘度-流体对剪切应力或拉伸应力的抵抗力-是流体分析中必不可少的度量。粘度可被视为对流动的阻力,而高粘度的流体则对流动的阻力更大。了解粘度的作用并进行测量是正确分析许多工程情况的关键。例如,使用在高温下变得更粘的润滑液可能会对汽车发动机造成灾难性的影响。因此有时能够测量粘度很重要。工程师可以通过使用粘度测量设备来做到这一点。最常用的设备是粘度计和流变仪。本文介绍了两种设备之间以及使用每种设备时的区别。

U型管粘度计

这些粘度计通常用于实验室环境。用户可以通过测量流体在已知半径的毛细管的两个点之间流动需要多长时间来获得动态粘度。必须知道流体的密度,以这种方式计算粘度。

落球粘度计

顾名思义,这些粘度计使用落球测量粘度。测量密度和半径已知的下降球在两个标记之间移动所需的时间,然后用户可以计算粘度。该模型通常也在实验室中使用。他们根据斯托克斯定律得出的原理工作,斯托克斯定律给球体施加了阻力。

落球粘度计

下降活塞粘度计

活塞降落粘度计的工作原理与球降落粘度计相似,不同之处在于它们测量的是通过流体的活塞的阻力。这些设备使用寿命长,操作简单,几乎不需要维护。因此,它们在行业中非常受欢迎。

旋转粘度计

旋转粘度计可测量流体对扭矩的抵抗力。旋转粘度计有几种类型:Stabinger粘度计于2000年开发,而Stormer粘度计通常用于测量涂料的粘度。Stabinger粘度计使用专有单位,即克雷布斯单位(KU)。

气泡粘度计

气泡粘度计可测量气泡通过液体上升所需的时间。这些粘度计最常用于树脂或清漆。这些粘度计速度快,对于现场粘度测量非常有用。使用字母比较方法的模型测量的斯托克斯粘度为1 cm2s-1。

流变仪

流变仪对于非牛顿流体最有用。也就是说,粘度没有用单个值描述的流体。较大的力通常会在非牛顿流体中引起较大的粘度。市场上有几种商业流变仪。对于10帕斯卡以下的力,ThermoFisher的CaBER很受欢迎。剑桥聚合物集团的FiSer可用于1至1000帕斯卡的数值,而Gottfert流变仪的额定值可超过100 Pa,而Xpansion Instruments Sentmanat延伸流变仪的额定值则可超过10 kPa。

为什么要测量粘度?

工程师可能希望在涉及流体流动的任何应用中测量粘度,特别是在设计中。由于粘度会随温度急剧变化,因此重要的是要了解高温,高压或低温下润滑剂会发生什么情况。否则可能会导致设计错误。开发新润滑剂或其他流体的工程师也可能希望在实验室环境中测量流体的粘度。

现场工程师可能还需要测量粘度。他们可以使用许多便携式粘度测试仪中的任何一个,或者使用较大的工业模型来执行此操作。粘度在许多商业应用中都很重要,例如消费产品(如洗发水),粘度计广泛用于质量控制。

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