烏氏粘度計的常數(c)是衡量其毛細管特性的關鍵參數,直接影響運動粘度計算的準確性,需通過標定確定。標定原理是:用已知運動粘度的標準液(如標準粘度油)流經粘度計,測量其流經時間,再根據公式反推常數(c = ν? / t?,其中 ν?為標準液的運動粘度,t?為標準液的流經時間)。以下是詳細的標定方法:
標準液:選擇與待標定粘度計適用范圍匹配的標準粘度油(如 GBW (E) 130001 系列,粘度范圍覆蓋 1-10000 mm2/s,不同溫度下的標準值需已知,如 20℃、40℃、100℃等)。
輔助設備:恒溫槽(控溫精度 ±0.05℃)、秒表(精度 0.1s)、移液管(10mL 或 20mL)、吸球、脫脂棉、清洗溶劑(如石油醚、乙醇)、鑷子。
待標定物:烏氏粘度計(需潔凈、無破損,毛細管無堵塞或變形)。
用移液管取規定體積(如 10mL,根據粘度計容量確定)的標準液,從烏氏粘度計的加注管緩慢注入,避免產生氣泡。
將粘度計垂直固定在恒溫槽支架上,確保測定球(上下標線之間的部分)完quan浸沒在恒溫介質中,且粘度計垂直度偏差≤1°(可用水平儀校準)。
讓標準液在恒溫槽中靜置 15-20 分鐘,確保其溫度與恒溫槽一致。
用吸球從粘度計支管緩慢吸氣,使標準液液面上升至上標線以上約 5mm,松開吸球,讓液體自然流下。
當液面恰好到達上標線時,立即啟動秒表;到達下標線時,停止秒表,記錄流經時間 t?(精確至 0.1s)。
重復測定至少 5 次(同一標準液、同一粘度計),每次測定前需重新將液面吸至標線以上,確保流動狀態一致。
異常值剔除:若 5 次數據中存在明顯偏差(如超過平均值的 ±0.5%),需補測并剔除異常值(建議保留至少 4 次有效數據)。
計算平均時間:取有效數據的算術平均值作為標準液的流經時間 t?。
計算粘度計常數:根據公式 c = ν? / t?,其中 ν?為標準液在該溫度下的已知運動粘度(從標準液證書中獲取)。
示例:若 40℃時標準液的 ν?=100 mm2/s,5 次測定的平均時間 t?=80.5s,則該粘度計在 40℃時的常數 c=100 / 80.5≈1.242 mm2/s2。
平行性檢查:同一標準液的多次測定時間極差應≤0.5%,否則需重新清洗粘度計并重復實驗。
重復性驗證:用同一份標準液在不同時間(如間隔 1-2 天)重復標定,兩次得到的常數偏差應≤0.3%,確保結果可靠。
證書備案:標定完成后,需記錄粘度計編號、標定溫度、標準液信息、平均時間、常數結果等,形成標定證書,有效期通常為 1 年(或根據使用頻率縮短)。
粘度計狀態:標定前需檢查毛細管是否有磨損、彎曲或堵塞,若存在缺陷需更換后重新標定。
恒溫精度:溫度波動會導致標準液粘度變化,必須嚴格控制恒溫槽溫度,確保精度達標。
操作規范:注入標準液時避免氣泡,測定時粘度計必須垂直,否則會導致時間測量偏差,影響常數準確性。
通過以上方法,可準確標定烏氏粘度計的常數,為運動粘度測定提供可靠基礎。標定后的粘度計需定期復校(如每半年或使用頻繁時),確保數據有效性。