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如何用數(shù)顯旋轉粘度計測聚合物溶液的粘度?

來源:上海佑科儀器儀表有限公司   2021年12月27日 17:16  
   數(shù)顯旋轉粘度計是基于ARM技術的智能化儀器,本設備采用高性能步進電機及驅動器,根據(jù)程序設定準確平穩(wěn)地運轉,電機運轉經扭矩傳感器帶動轉子恒速轉動。當轉子在被測液體中受到粘滯阻力時,力又反饋到扭矩傳感器,再經過相應的內部處理和運算,即可將被測液體的粘度數(shù)據(jù)顯示到液晶屏上。與同類儀器相比,本系列儀器具有操作便捷、讀數(shù)直觀、顯示內容豐富、測量精度高、轉速穩(wěn)定、抗干擾性能強、工作電壓寬等優(yōu)點。
  按流體力學觀點可分理想流體和實際流體兩大類。理想流體在流動時無阻力,故稱為非粘性流體。實際流體流動時有阻力,即內摩擦力(或剪切應力),故又稱為粘性流體。根據(jù)作用于流體上的剪切應力與產生的剪切速率之間的關系,粘性流體又分為牛頓流體和非牛頓流體。研究流體的流動特性,對聚合物的加工工藝方面具有很強的指導意義。
  聚合物溶液的粘度測試實驗原理如下:
  相距為dy的兩薄層流體,下層靜止,上層有一剪切力F,使其產生一速度du。由于流體間有內摩擦力影響,使下層流體比緊帖的上一層流體的流速稍慢一些,至靜止處流體的速度為零,其流速變化呈線性,形成一速度梯度du/dy,稱之為剪切速率。根據(jù)牛頓粘性定律,施于運動面上的剪切應力τ與速度梯度du/dy成正比。
  具體步驟介紹:
  1.將選用的轉子旋入連接螺桿,實驗用21號轉子。
  2.開機,步進電機開始工作。
  3.輸入選用轉子號,當屏幕顯示為所選用轉子號時,即完成輸入。
  4.選擇轉速:按TAB鍵將閃爍數(shù)位分別設置好,按轉速鍵確認。
  5.量筒內加入8ml硅油,裝在量筒調節(jié)座上并用螺釘固定,旋動升降架旋鈕,使數(shù)顯旋轉粘度計緩慢下降,轉子逐漸浸入被測液體中,直至液面正好在轉子的液面標記處。
  6.調整粘度計及量筒調節(jié)座上水平,使連接螺桿在量筒的中心位置。
  7.按下測量鍵,適當時間后即可測得當前轉子、轉速下的粘度值和百分計標度。分別測試轉速為110RPM、130RPM、150RPM、170RPM、190 RPM時的粘度值(單位cP,1cP=1mP.s)判斷被測樣品的性質(牛頓流體還是非牛頓流體),按“選擇顯示”鍵切換成剪切應力(SS,單位為dyne/cm2)和剪切速率(SR,單位為1/秒)記錄每次對應的剪切應力和剪切速率數(shù)值,用剪切應力對剪切速率做圖,做出被測樣品的流動曲線圖。每次測量的百分計標度必須在20%-90%之間,粘度值才為正常值。每測完一個數(shù)據(jù)后,用復位鍵停止,再設置成下一個轉速測試。
  8.對未知粘度樣品,選擇轉子和轉速時應根據(jù)百分計標度來判斷轉子和轉速選擇的合理性。通常高粘度樣品選擇小體積(28、29號轉子)和慢轉速,低粘度樣品選擇大體積(21、27號轉子)和快轉速。當估計不出被測樣品的大致粘度時,應先設定為較高粘度,試用小體積和慢轉速再到大體積快轉速,每次測量根據(jù)百分計標度是否在20%-90%之間,判斷選擇的合理性。
  9.數(shù)據(jù)分析。

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