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旋轉粘度計的測定方法有幾種

來源:吉林市奔騰儀器有限責任公司   2025年06月30日 10:20  

旋轉粘度計的測定方法主要根據儀器工作原理、樣品特性及測試場景的不同,分為多種類型。以下是目前行業內常見的測定方法及技術特點解析:

一、按測量原理分類

1. 同軸圓筒法(Couette 法)

原理:通過內筒(轉子)固定、外筒(定子)旋轉,或外筒固定、內筒旋轉,使樣品在兩筒間隙中受剪切力作用,根據扭矩變化計算粘度。

適用場景:

適用于中低粘度液體(如油墨、涂料、乳液),尤其適合非牛頓流體(粘度隨剪切速率變化的流體)。

可精準測量剪切速率與粘度的關系,常用于流變學研究。

典型儀器:布氏(Brookfield)DV 系列旋轉粘度計。

2. 錐板法(Cone-Plate 法)

原理:錐面與平板形成狹小夾角(通常 1°~4°),樣品填充其間,錐面旋轉時測量扭矩,通過公式計算粘度。

適用場景:

適合低粘度液體(如血漿、溶劑型涂料)及需要快速測量的場景。

剪切速率均勻,能反映樣品在動態剪切下的粘度特性,常用于涂料、膠粘劑的工藝控制。

典型儀器:流變儀(如 TA Instruments AR 系列)的錐板配件。

3. 圓盤法(Disk 法)

原理:圓盤浸入樣品中旋轉,測量圓盤受到的阻力扭矩,結合轉速計算粘度。

適用場景:

適用于高粘度液體或膏狀物(如瀝青、密封膠),樣品量需求少。

可搭配不同尺寸圓盤適應樣品深度,靈活性較高。

二、按測量模式分類

1. 穩態測量法

操作:設定固定轉速(或剪切速率),待扭矩穩定后讀取粘度值。

特點:

適用于牛頓流體(粘度不隨剪切速率變化),如純凈水、低分子溶液。

簡單快速,常用于生產線上的質量監控。

2. 動態測量法(振蕩法)

操作:以小振幅振蕩轉子,測量樣品的儲能模量(G')和損耗模量(G''),進而分析粘彈性。

特點:

適用于膠體、聚合物溶液等粘彈性材料,可區分樣品的彈性與粘性占比。

常用于食品(如面團、果凍)、化妝品(如乳液)的流變特性研究。

3. 剪切速率掃描法(Ramp 法)

操作:按預設程序連續改變轉速(剪切速率),記錄對應的粘度變化曲線。

特點:

用于表征非牛頓流體的 “剪切稀化” 或 “剪切增稠” 特性,如番茄醬(剪切稀化)、淀粉糊(剪切增稠)。

是科研中分析流體流變行為的核心方法。


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