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如何用数显旋转粘度计测聚合物溶液的粘度?

更新时间:2021-12-27      点击次数:1303
   数显旋转粘度计是基于ARM技术的智能化仪器,本设备采用高性能步进电机及驱动器,根据程序设定准确平稳地运转,电机运转经扭矩传感器带动转子恒速转动。当转子在被测液体中受到粘滞阻力时,力又反馈到扭矩传感器,再经过相应的内部处理和运算,即可将被测液体的粘度数据显示到液晶屏上。与同类仪器相比,本系列仪器具有操作便捷、读数直观、显示内容丰富、测量精度高、转速稳定、抗干扰性能强、工作电压宽等优点。
  按流体力学观点可分理想流体和实际流体两大类。理想流体在流动时无阻力,故称为非粘性流体。实际流体流动时有阻力,即内摩擦力(或剪切应力),故又称为粘性流体。根据作用于流体上的剪切应力与产生的剪切速率之间的关系,粘性流体又分为牛顿流体和非牛顿流体。研究流体的流动特性,对聚合物的加工工艺方面具有很强的指导意义。
  聚合物溶液的粘度测试实验原理如下:
  相距为dy的两薄层流体,下层静止,上层有一剪切力F,使其产生一速度du。由于流体间有内摩擦力影响,使下层流体比紧帖的上一层流体的流速稍慢一些,至静止处流体的速度为零,其流速变化呈线性,形成一速度梯度du/dy,称之为剪切速率。根据牛顿粘性定律,施于运动面上的剪切应力τ与速度梯度du/dy成正比。
  具体步骤介绍:
  1.将选用的转子旋入连接螺杆,实验用21号转子。
  2.开机,步进电机开始工作。
  3.输入选用转子号,当屏幕显示为所选用转子号时,即完成输入。
  4.选择转速:按TAB键将闪烁数位分别设置好,按转速键确认。
  5.量筒内加入8ml硅油,装在量筒调节座上并用螺钉固定,旋动升降架旋钮,使数显旋转粘度计缓慢下降,转子逐渐浸入被测液体中,直至液面正好在转子的液面标记处。
  6.调整粘度计及量筒调节座上水平,使连接螺杆在量筒的中心位置。
  7.按下测量键,适当时间后即可测得当前转子、转速下的粘度值和百分计标度。分别测试转速为110RPM、130RPM、150RPM、170RPM、190 RPM时的粘度值(单位cP,1cP=1mP.s)判断被测样品的性质(牛顿流体还是非牛顿流体),按“选择显示”键切换成剪切应力(SS,单位为dyne/cm2)和剪切速率(SR,单位为1/秒)记录每次对应的剪切应力和剪切速率数值,用剪切应力对剪切速率做图,做出被测样品的流动曲线图。每次测量的百分计标度必须在20%-90%之间,粘度值才为正常值。每测完一个数据后,用复位键停止,再设置成下一个转速测试。
  8.对未知粘度样品,选择转子和转速时应根据百分计标度来判断转子和转速选择的合理性。通常高粘度样品选择小体积(28、29号转子)和慢转速,低粘度样品选择大体积(21、27号转子)和快转速。当估计不出被测样品的大致粘度时,应先设定为较高粘度,试用小体积和慢转速再到大体积快转速,每次测量根据百分计标度是否在20%-90%之间,判断选择的合理性。
  9.数据分析。
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