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流变学(八)

日期:2020-09-10 03:43
浏览次数:1822
摘要:

3.3.7 敏感度**度

Brookfield黏度计可以达到±1%的**度(这个百分比是以cp值表示, 与转子Factor相同,当一个因子为25的转子与转速选择, **度为±25 cp) 再现性为±0.2%

实际状况下的**度也许指针与仪表的显示状况有关。 一般而言, 黏度的**值在读数接近100时可以提高。这是因为全范围黏度可容1%的误差, 当实际读数提高时, 这却代表了更小的误差。 例如以下的例子:

使用LVT机型黏度计, 在使用1号转子于60RPM时, 转子因子为1(可由每台仪器所负的Factor Finder 找出)。既然每个转子/转速组的全黏度范围为这个因子乘以100 此全黏度范围为100 cp。假设忽略指针与仪表显示误差的问题, 所以**度为±1%或是1 cp 请参考下表,可以了解不同读数是如何影响**度的。

 

Viscometer Reading

Viscosity

Possible Error

%Error

100

100 cp

1 cp

1%

50

50 cp

1 cp

2%

10

10 cp

1 cp

10%

同样的法则也适用在再现性上, 现在性的误差也随时读数的增加而减少。

 

3.3.8 读取数据

在操作黏度计之前, 必须先确定黏度计安全地固定在机台上并且在适当的高度。 选择转子与转速组合,并装置到黏度计上。

激活黏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在读取数据。

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弹性所造成的。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黏度。 请参考4.5节的说明。

数字化仪表黏度计的扭力显示, 即使在稳定状态达到以后, 也许仍有会0.1%0.2%的跳动。这种情况下, 只要读取平均的数据即可。 较大的跳动后续的段落会讨论, 可能由其它原因所造成。

一旦读取了可接受的数据, 请将其乘以转子/转速因子。 这个因子可由黏度计所附的Factor Finder找出。

请注意这些因子(factor)与范围(range) 都可以用来计算黏度。一个因子(例如可从Factor Finder找出)乘以读数便可以计算出黏度(cp)。而范围(某些Brookfield黏度计中用来取代因子用)即等于因子乘以100。因此, 要计算黏度时, 请先将范围值除以100然后在乘以黏度计读数即可。

 

3.3.9 校正

大家通常十分关心黏度计的**度。 以下是一些测试可以帮助大家了解黏度计的状况:

(A) 不稳定的电源供应会造成转子不正确的转速。 但如果电压变化小于10%与频率保持一定,这对仪器是没有影响的。不正确的电源供应有些明显症状如下: 无法激活马达、 不正常的转子转速、指针读数大范围跳动或数字读数不稳定。

(B) 轴承的损坏也会造成黏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. 指针式黏度计在转子装上之前, 必须先固定好并将开关关掉。 数字式黏度计必须将电源打开, 但马达关闭。

   2. 将转子连接器转动, 使指针或数字读数从零转到5-10之间, 并且放开使其自动回转。

   3. 如果指针每次都可以顺利地回转并回到原点, 代表轴承是没有问题的。

      如果指针缓缓或不顺利地回转, 代表这样的黏度计并不能良好运作并需要维修。 同样的,数字化显示的黏度计读数也应该能平顺地跳动并回到原点。

(C) 即使在数百或数千小时的弯曲后, 铍铜合金的弹簧几乎不会因为弹性疲乏而改变其特性。因此, 几乎没有必要检查这个部分, 也不必对指针式黏度计的读数部分做另外的调整。而数字化读数黏度计在可能的热源与电流影响下, 可以做归零调整。

(D) *后可以使用标准黏度样品校正黏度计。 根据操作手册, 小心测量这些标准黏度样品。Brookfield的标准黏度样品(误差范围在±1\%)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, 大家并不建议使用其它流体做为校正用。

(E) 如果黏度计可以通过以上全部的测试, 那此黏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, 请参考3.5节疑难排解的部分。

 

3.3.10 重新校正Brookfield黏度计

在许多环境下, 使用Brookfield测量黏度时, 并无法使用600 ml低口的Griffin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, 大家还会不使用保护框架。

以上这些状况都需要重新校正黏度计已获得**的黏度数据。

如果你测量了一组黏度, 而只想量测同样的样品在不同环境下的黏度, 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。

当黏度计是用来做品质控制时, 这个步骤可以建立控制的方法, 操编辑此时并不需要知道样品真正的黏度。

如果你需要样品真正的黏度又不想使用脚架, 可以遵循下列步骤:

(1) 根据本章刚开始先容的操作步骤, 测量牛顿流体的黏度, 并使用3.3.4节所先容的标准样品槽。大家强烈建议此时使用 Brookfeld标准黏度样品。 小心操作测量步骤, 因为*后的结果与此息息相关。将读数乘以适当的因子即可得到流体的黏度(cp)

(2) 将此标准黏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) 使用往后测试所将使用的转子, 在这个新的样品槽内重新测量黏度。

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

 

注意指针的读取和转速,S1

4)测量的新范围可由下式得到:

      R1100η/x

其中R1为新的操作程序下可测量的黏度范围;η为以步骤(1)操作下的标准黏度;而x为以步骤(3)读取的指针数值。

5)新的操作程序下,当同样的转子设定在在不同的转速下,新的黏度值可由下式计算而得:

     R1/R2S2/S1

其中R1为已从步骤(4)中之转速S1操作下的黏度范围R1,同时由于已知转速S2,因此R2便可得到。

6)新操作程序下的乘积因子(f)可由下式得到:

     fR1/100

其中R1为特定转子和转速下的黏度范围,其定义参见步骤(4)。

大家可由Viscometer’s 0-100显示下的读数乘以f值来计算黏度值。
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