技術(shù)文章
客戶在初次使用IKA旋轉(zhuǎn)粘度計時,發(fā)現(xiàn)相同的樣品,測得的粘度值變化比較大,到底以哪個為準(zhǔn)呢?
解決方案:
這種情況主要跟樣品的流變性能以及測量方法有關(guān):
1. 樣品的流變性能
客戶測試樣品絕大多數(shù)情況下為非牛頓流體,流變特性非常復(fù)雜,受影響因素多,通俗的理解就是,這類樣品在不同的剪切速率(轉(zhuǎn)速)和時間條件下,會呈現(xiàn)出剪切變稀或剪切變稠的特性。
2. 粘度測量方法
GB/T 10247-2008規(guī)定了粘度測量方法包含毛細(xì)管法,落球法,旋轉(zhuǎn)法和振動法。IKA采用旋轉(zhuǎn)法,旋轉(zhuǎn)粘度計測試的粘度大小取決于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時所感受到流體的阻力。對于非牛頓流體,粘度是會變的,粘度測量是一種相對測量,不同的測量條件會導(dǎo)致粘度差異。IKA粘度計機(jī)型和轉(zhuǎn)子種類較多(如下表),同一種樣品,不同機(jī)型和轉(zhuǎn)子,包括其他測量條件不同,得到的結(jié)果也會不一樣。
所以,比對粘度需要在相同機(jī)型,轉(zhuǎn)子以及其他測量條件也相同的情況下進(jìn)行。
3. 如何確定轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速
粘度測量是一種相對測量,確定機(jī)型后,還需要進(jìn)一步確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及其他條件,才能進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配和對比?;驹瓌t是該測試條件下,扭矩在10%~100%。
(1) 如果已有測試標(biāo)準(zhǔn)或者已經(jīng)測試過粘度,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或之前的測試條件確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速即可。
(2) 對于未知流體并且沒有測試過粘度,選擇轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速可能需要多次試,兩條通用規(guī)則:
? 越稀(粘度越?。┑臉悠窇?yīng)使用尺寸越大的轉(zhuǎn)子和越高的轉(zhuǎn)速
? 越稠(粘度越大)的樣品應(yīng)使用尺寸越小的轉(zhuǎn)子和越低的轉(zhuǎn)速
實際操作中,可以先使用尺寸居中的轉(zhuǎn)子,低速(5rpm左右)運行,如果扭矩超過100%就切換為尺寸較小的轉(zhuǎn)子,如果扭矩小于10%,可以先提高轉(zhuǎn)速或者切換為尺寸較大的轉(zhuǎn)子測試。
總之,非牛頓流體的粘度并不是唯·一值,客戶需要根據(jù)上下游要求以及樣品特性,可以指·定某一個測試條件下的粘度值作為參考。樣品比對也需要在相同測試條件下進(jìn)行,包括但不限于以下條件保持一致:機(jī)型,轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速,測試溫度,樣品容器,樣品體積,測試時間,樣品的制備或注入容器方式等。