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为甚么要做有关流变的丈量(二)

日期:2022-01-25 18:38
浏览次数:2234
择要:
为甚么要做有关流变的丈量(二)
3.1
为甚么应当读这章
本章的目标先容让利用者能够或许或许更进一步丈量到**黏度的体例。本章先容了Brookfield黏度计的整机构成,并供给一些有效的操纵技能。
那些专精于黏度丈量的专家或许不用再看这些材料,可是对普通利用者,在利用黏度计前都应当浏览。一个完全的根本能够或许或许促进**黏度的丈量。
 
3.2 黏度计运作的道理
Brookfield黏度计能够或许或许调剂差别的转速,颠末一个沉醉入样品中的转子能够或许或许测得扭力。此转子是由一个马达弹簧所动员,此弹簧的偏离由指针所显现(或颠末数字化仪表显现)。藉由变速箱调剂差别速率与利用差别转子能够或许或许测得差别规模的黏度。
黏度、黏力、活动的阻力(与弹簧的松紧有关)与转子的转速与转子外形有关,当转速增添或转子增大时黏力会加大。是以,当转速增大或转子变大时,能够或许或许由弹簧的偏离所读出。*小规模的黏度能够或许或许由外表积*大的转子与*高转速测得; 而*大规模的黏度可由外表积*小的转子与*慢转速测得。统一个转子在差别的转速下,能够或许或许丈量流体的流变特征。这些特征与技能在第四与第五章会有会商。
黏度计是由数个机器装配所构成,3-1显现了指针式黏度计的首要装配。
马达与变速箱是装配在仪器顶端的机壳内,此机壳外贴有品牌标记。黏度计主机包罗了一个**的铍铜合金的弹簧,别的一端接在轴承上,别的一端间接接在指针上。这个指针是由变速箱所驱动并且颠末弹簧节制轴承。在指针式的机型中,指针与轴承间接相连。在数字化仪表的机型中,一个变速率位移转换器侦测轴承的转角并显此刻数为仪表板上。
在主机下方,下端轴承进入轴杯(pivot cup)中。一个嵌入的的轴承跟着指针与位移转换器扭转,下端轴承与黏度计的转子间接相连。
 
3.3 黏度丈量技能
犹如很多紧密仪器一样,精确的操纵体例有助于促进黏度计的任务效力。能够或许或许在每单位的操纵手册中找到每一个操纵步骤的先容,本章并不反复这些局部。本章将供给一些倡议与指点,颠末这些完全的根本指点,能够或许或许进一步实现很多进阶的丈量。
 
3.3.1保管记实
在遏制黏度丈量的步骤中,咱们倡议数据的记载是必须的。这包罗了黏度计机型、转子型号(包罗配件)、转速、样品槽巨细、使否利用脚架等。咱们倡议能够或许或许利用每一个黏度器所附的规格报表。
 
3.3.2 转子与脚架
在利用每一个转子之前必须先查抄一遍,若是转子已侵蚀或转变外形了,测得的黏度将不精确。当发明新的转子有瑕疵或外形上的侵害时,请与厂商联系取得新的转子。若是你须要下特别情况下利用,咱们有316系列不锈钢,其外表并颠末Teflon处置,可供挑选。别的,特别材质的转子也能够或许或许订购。
当在装配转子时,请注重以左螺旋的标的目的以精确锁紧。为了防止对轴承形成危险,在装配转子时请举起转子坚持器。当装配恶化子今后,请不要撞击到容器内壁,以防止侵害轴承的瞄准。在将转子以装配到黏度计之前,必须先将转子精确地置于样品中,以下是精确的步骤。
转子的掩护框架(guardleg某些机型有供给)能够或许或许掩护转子免于风险,并界定流体边境前提,别的在利用1号或2号转子时,对校订也有很大的影响。这个掩护脚架必须随时利用,若是情况不许可利用脚架,必须在成果中申明。而后必须别的做空缺尝试以批改数据的偏差。对这个步骤,请参考3.3.10节的申明。
注重:只要LVRV机型供给转子掩护框架,HA HB Cone/Plate黏度计并不须要这个框架。框架也不能与别的大局部配件一路利用。
 
3.3.3 挑选转子的转速
必须利用一个恰当的转子与转速,才能够或许取得一个精确的黏度情势。刚起头做黏度测试时,*好挑选转子与转速的体例是试误法,调剂使黏度计的读数在10100之间,当读数达到100时**度能够或许或许进步(请参考3.3.7)。若是读数跨越100请挑选一个较慢的转速或较小的转子。相反地,若是读数小于10请挑选一个较高的转速或较大的转子。
若是样品大抵的黏度已测得, Factor Finder是*快的体例赞助咱们挑选恰当的转子与转速,体例是挑选一个包罗样品黏度的转速与转子组合。
对任何一组转子转速组合来讲,*大丈量的规模即是转子的factor乘以100
这个*大值也叫做``Full Scale Range''``FSR''数字化的黏度计有个主动规模(Auto Range)按钮,挑选转子与转速后按下这个按钮不放,便可在仪表板上显现FSR值。
*小的丈量规模为FSR乘以10比方在LVT黏度计的2号转子在12RPM时的Factor值为25。*大的丈量规模即为2500 cp*小规模为250 cp若是样品的黏度为4000 cp,并需别的挑选转子转速组合%以合适可测规模,可是若是样品是2000 cp摆布,如许的组合就非常合适。颠末如许的筹办,就能够或许或许很恰当地挑选利用的转子与转速了。
在丈量多组的黏度数据时,必须也要做一样的举措挑选恰当的转子与转速。当必须在差别的转速下尝试。请挑选一组能够或许或许合适全数丈量规模的转子。这些必须利用一个读数小于10的转子只要**度还能够或许或许分辩。
 
3.3.4 样品槽巨细
咱们倡议在丈量黏度时,样品槽的巨细*好内径为3 1/4 inches (83 mm)或更大。凡是是利用600 ml低口的Griffin容器。利用较小的烧杯会使黏度偏大,特别在利用1号与2号转子时。
在利用一个较小样品槽时,*简略的体例便是在成果中申明这一点,并疏忽能够或许的校订偏差。只要一向利用统一个样品槽,这些数据之间的干系便是精确的。
别的,3.3.10节中论述了能够或许或许校订小样品槽偏差的体例。别的,利用小样品会商也必须斟酌偏差题目,能够或许或许参考2.1.4节的申明。
 
3.3.5 样品状态
流体样品必须防止气泡在此中,这能够或许或许以轻拍样品槽或利用真空装配的体例来处置。
样品必须坚持在恒定且平均的温度下,这能够或许或许查抄样品槽内差别地域来肯定。注重在读取数据之前,样品、转子与掩护框架必须都要达到预约温度。能够或许或许藉由读取数据之前的搅拌而达到平均的温度散布,但必须先肯定如许的搅拌不会影响样品的黏度。黏度计中用来计较黏度的系数与温度有关。
咱们能够或许或许利用恒温水槽使体系温度达到请求,对恒温水槽的挑选请参考2.1.3节的申明。低温下的操纵(跨越300)就必须利用Thermosel配件,请参考2.1.6节的申明。
样品的平均性也是很主要的身分,特别在某些分离的体系能够或许会有沉降景象产生。在某些状态下,丈量数据之前的简略搅拌能够或许或许防备体系产生沉降。
 
3.3.6 转子的沉醉状态
转子必须沉醉样品当中直到刻画处的一半,不精确的地位将使黏度数据不精确。在某些例子中,因为转子的沉醉,样品会转变其流变状态。为了防止这个状态,咱们倡议在样品差别地位至入转子丈量,而后程度地移至样品槽的中心。这个举措必须在将转子与黏度计相连之前实现。
 
3.3.7 敏感度**度
Brookfield黏度计能够或许或许达到±1%的**度(这个百分比是以cp值表现,与转子Factor不异,当一个因子为25的转子与转速挑选,**度为±25 cp)再现性为±0.2%
现实状态下的**度或许指针与仪表的显现状态有关。普通而言,黏度的**值在读数靠近100时能够或许或许进步。这是因为全规模黏度可容1%的偏差,当现实读数进步时,这却代表了更小的偏差。比方以下的例子:
利用LVT机型黏度计,在利用1号转子于60RPM时,转子因子为1(可由每台仪器所负的Factor Finder 找出)。既然每一个转子/转速组的全黏度规模为这个因子乘以100此全黏度规模为100 cp。假定疏忽指针与仪表显现偏差的题目,以是**度为±1%或是1 cp请参考下表,能够或许或许领会差别读数是若何影响**度的。
 
Viscometer Reading
Viscosity
Possible Error
%Error
100
100 cp
1 cp
1%
50
50 cp
1 cp
2%
10
10 cp
1 cp
10%
一样的法例也合用在再现性上,此刻性的偏差也随时读数的增添而削减。
 
3.3.8 读取数据
在操纵黏度计之前,必须先肯定黏度计宁静地牢固在机台上并且在恰当的高度。挑选转子与转速组合,并装配到黏度计上。
激活黏度计并且使其达到不变的读数。可是转子加快进程中所取得的动量,
能够或许会形成读数在不变读数四周有摆动的景象。
有数种体例能够或许或许取得较使人对劲的数据。在某些情况中,必须花5分钟的时辰以达到不变。普通前提下,你只须要期待一个公道的时辰让读数不变。
再现性更高的体例是在让转子转必然周期今后再读取数据。因为差别转速景象差别,别的一个可行的方式%是在转子扭转必然时辰时辰在读取数据。
你或许会发明读数并不会显现不变而是一向跳动。这经常是因为流体的弹性所形成的。可是若是读数延续增添或降落,代表流体的性子能够或许会随时辰而变更,这类情况下就须要别的的技能已取得精确的黏度。请参考4.5节的申明。
数字化仪表黏度计的扭力显现,即便在不变状态达到今后,或许仍有会0.1%0.2%的跳动。这类情况下,只要读取平均的数据便可。较大的跳动后续的段落会会商,能够或许由别的缘由所形成。
一旦读取了可接管的数据,请将其乘以转子/转速因子。这个因子可由黏度计所附的Factor Finder找出。
请注重这些因子(factor)与规模(range)都能够或许或许用来计较黏度。一个因子(比方可从Factor Finder找出)乘以读数便能够或许或许计较出黏度(cp)。而规模(某些Brookfield黏度计中用来代替因子用)即即是因子乘以100。是以,要计较黏度时,请先将规模值除以100而后在乘以黏度计读数便可。
 
3.3.9 校订
咱们凡是非常关怀黏度计的**度。以下是一些测试能够或许或许赞助咱们领会黏度计的状态:
(A) 不不变的电源供给会形成转子不精确的转速。但若是电压变更小于10%与频次坚持必然,这对仪器是不影响的。不精确的电源供给有些较着病症以下:没法激活马达、不一般的转子转速、指针读数大规模跳动或数字读数不不变。
(B) 轴承的粉碎也会形成黏度计读数不精确与再现性下降。以下体例的瓜代测试能够或许或许赞助你评价这些机器装配的状态:
   1. 指针式黏度计在转子装上之前,必须先牢固好并将开关关掉。数字式黏度计必须将电源翻开,但马达封闭。
   2. 将转子毗连器动弹,使指针或数字读数从零转到5-10之间,并且铺开使其主动反转展转。
   3. 若是指针每次都能够或许或许顺遂地反转展转并回到原点,代表轴承是不题目的。
      若是指针徐徐或不顺遂地反转展转,代表如许的黏度计并不能杰出运作并须要维修。一样的,数字化显现的黏度计读数也应当能平顺地跳动并回到原点。
(C) 即便在数百或数千小时的曲折后,铍铜合金的弹簧几近不会因为弹性疲惫而转变其特征。是以,几近不须要查抄这个局部,也不用对指针式黏度计的读数局部做别的的调剂。而数字化读数黏度计在能够或许的热源与电流影响下,能够或许或许做归零调剂。
(D) *后能够或许或许利用规范黏度样品校订黏度计。按照操纵手册,谨慎丈量这些规范黏度样品。Brookfield的规范黏度样品(偏差规模在±1\%)是一个非常抱负的挑选。因为能够或许会有不能预期的流力行动,咱们并不倡议利用别的流体做为校订用。
(E) 若是黏度计能够或许或许经由过程以上全数的测试,那此黏度计的表现应当会使人对劲的。若是依然感觉丈量出的数据不公道,请参考3.5节疑问排遣的局部。
 
3.3.10 从头校订Brookfield黏度计
在很多情况下,利用Brookfield丈量黏度时,并没法利用600 ml低口的Griffin容器。若是挪动这些流体是非常费事或很华侈时辰,就会有须要要利用不一样的容器。有些时辰,为了防止做额定的清算,咱们还会不利用掩护框架。
以上这些状态都须要从头校订黏度计已取得**的黏度数据。
若是你丈量了一组黏度,而只想量测一样的样品在差别情况下的黏度,只要做以下的步骤便可:
(1.) 将样品放于统一个样品槽中,并且一样利用脚架或不利用脚架。注重需利用一样的转子与转速,并且坚持在一样的温度。
(2.) 记下新的读数,做为新的参考点。
当黏度计是用来做品德节制时,这个步骤能够或许或许成立节制的体例,操纵者此时并不须要晓得样品真实的黏度。
若是你须要样品真实的黏度又不想利用脚架,能够或许或许遵守以下步骤:
(1) 按照本章刚起头先容的操纵步骤,丈量牛顿流体的黏度,并利用3.3.4节所先容的规范样品槽。咱们激烈倡议此时利用 Brookfeld规范黏度样品。谨慎操纵丈量步骤,因为*后的成果与此息息相干。将读数乘以恰当的因子便可取得流体的黏度(cp)
(2) 将此规范黏度样品置入你所想要利用的样品槽内。注重温度必须坚持分歧。
(3) 利用今后测试所将利用的转子,在这个新的样品槽内从头丈量黏度。
比方,在印刷墨中增加溶质会使墨水的黏度值变小;并且增加的溶质品种可用来节制油漆的流变性子。
 
注重指针的读取和转速,S1
4)丈量的新规模可由下式取得:
      R1100η/x
此中R1为新的操纵法式下可丈量的黏度规模;η为以步骤(1)操纵下的规范黏度;而x为以步骤(3)读取的指针数值。
5)新的操纵法式下,当一样的转子设定在在差别的转速下,新的黏度值可由下式计较而得:
     R1/R2S2/S1
此中R1为已从步骤(4)中之转速S1操纵下的黏度规模R1,同时因为已知转速S2,是以R2便可取得。
6)新操纵法式下的乘积因子(f)可由下式取得:
     fR1/100
此中R1为特定转子和转速下的黏度规模,其界说参见步骤(4)。
咱们可由Viscometer’s 0-100显现下的读数乘以f值来计较黏度值。
 
 
3.4黏度计的颐养
    Brookfield黏度计具有高度的靠得住性,且能供给给仪器精确的操纵指令。一切的题目可被3.3.9节所先容的偏差查抄疾速的侦测到。为了防止产生潜伏的题目,一些操纵要点值得利用者记得:
(A)        黏度计对内在情况的调适才能是极小的;仪器的*佳表现必须建构在免去一切能够或许影响仪器活络度的不须要的摩擦力。此意谓着必须有杰出的洁净习气。注主要防止尘埃、烟、液体和别的情势的净化源进入黏度计中。若是必须在净化的情况下操纵仪器,咱们倡议利用耽误的转子和/或洁净器具来削减净化物进入体系中。若想取得这些从属配件更多的信息,请参考2.1.10
(B)        不要将已有流体附着的转子装设在仪器上。
(C)        不要将黏度计裸露在75℃的情况下。当必须在低温下丈量样品黏度,倡议利用耽误的转子或从属的加温配件。
D)防止从旁或下方插挤转子会商,因会商能够或许或许掩护转子的**与轴承,而如斯精致的举措会粉碎或使会商变得不活络。当打仗或移除转子时,永久记得要升起转子会商。不要使转子敲击到样品槽或危险样品槽,和不要间接拉扯转子或转子会商。
E)不要使仪器倒下或猛烈地动摇仪器。Brookfield黏度计的基座能供给便利且坚忍的撑持。若是必须携往他处利用黏度计,不利用时,必然要将黏度计装箱保管。
 
若是黏度计遭到物理性地危险,或是不能遏制3.3.9节提到的振动测试,请务必将仪器送到Brookfield工程尝试室补缀,或请洽所采办仪器的代办署理商辅佐处置。
    仪器的颐养根据各差别利用状态而有差别的时辰;若是是在一般的利用状态,一年一次的办事已足以使仪器坚持在*好的操纵状态;更峻厉的操纵情况则须要更频仍的颐养。这项办事可恰Brookfield公司或仪器的代办署理商。
 
3.5发明题目并补缀毛病
    在黏度计中都附有一份先容性的手册,此中有详实地描写仪器某些特定毛病题目的诊断法式。下文列出一些黏度计利用时经常碰到的题目,同时并附上能够或许形成的缘由和倡议修复的体例。
 
转子没法动弹
肯定黏度计有插上插头。
查抄黏度计所利用的电压(115V220V):它必须合适墙上插座上的电压。
肯定电源开关在开的地位。
肯定转速设定精确并且在你所设定转速。
 
当转子动弹时,转子摇摆或转子的轨迹看起来有曲折的景象
肯定转子在转子会商上有转紧。
查抄转子是不是为蜿蜒的;若是其为曲折的,换调它。
查抄黏度计会商与转子会商接合地区及罗纹是不是有尘埃;会商上的罗纹以清拍去除。
查抄罗纹的摩擦消耗;若是罗纹已磨损,请将装备送修。
查抄转子是不是不在统一个圆心扭转或摇摆。当从转子底下丈量转子在氛围中程度的挪动间隔,咱们许可有1/32吋的偏差(全数共1/16吋)。
查抄黏度计会商是不是有曲折;若是有,装备必须送修。
 
若是你的黏度计再操纵时仍延续地产生题目,请遵照以下的体例找出题目的地点。
 
履行振动查抄
移开转子并将motor转至OFF的地位。
悄悄地将黏度计会商向上推。
动弹会商直到白色的唆使器在指针式黏度计达到15-20处或数字式黏度计上的扭力读数显现15-20%
悄悄地将手移开会商。
谛视唆使器的摆动且*终停在指针零的地位处或数字式黏度计上扭力的读数为零。
 
若是唆使器遏制处或扭力读数不为零,请将装备送修。
 
履行偏差查抄
确认转子、转速和操纵情势的挑选。
确认测试参数:温度、样品槽、体积、体例。
履行偏差查抄与黏度计操纵手册下的法式不异。
确认计较下的偏差值是精确的。
确认偏差查抄法式是精确的。
 
若是装备的偏差超越规模,仪器必须送修。法式请参照黏度计手册。
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