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粘度測(cè)量的概念
點(diǎn)擊次數(shù):2504 更新時(shí)間:2024-05-31

  粘度測(cè)量是通過(guò)測(cè)量流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)確定其粘度值的。粘度是流體(包括液體和固體)流動(dòng)時(shí)內(nèi)部摩擦力(內(nèi)耗)的量度。

  液體粘度測(cè)量是指測(cè)量液體的運(yùn)動(dòng)粘度、屈服應(yīng)力、塔板粘度等性質(zhì)。粘度是流體物理性質(zhì)之一,表示流體抵抗微小運(yùn)動(dòng)變形的能力。測(cè)量液體粘度可以提供有關(guān)液體的流動(dòng)特性、磨損特性以及產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程等重要信息。

  液體粘度測(cè)量是一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù),可以提供有關(guān)液體的流動(dòng)特性、磨損特性以及產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程等重要信息。

 

  粘度測(cè)量原理

  振動(dòng)弦理論的基本模型是一根無(wú)線長(zhǎng)圓截面的絲在無(wú)限大流體中做橫向振動(dòng),根據(jù)流體對(duì)振動(dòng)的阻尼作用來(lái)測(cè)量粘度。

  振動(dòng)弦的振動(dòng)通過(guò)電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn),將金屬絲放置在磁場(chǎng)中,給金屬絲通入正弦電流,在磁場(chǎng)的作用下金屬絲會(huì)做橫向振動(dòng),在磁場(chǎng)中振動(dòng)的金屬絲又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和金屬絲的振動(dòng)速度相對(duì)應(yīng),通過(guò)測(cè)量振動(dòng)絲的振動(dòng)信號(hào),利用非線性回歸將共振曲線擬合成幅值和相位的表達(dá)式,就可以得到流體的粘度值。

 

  粘度測(cè)量方法

  測(cè)量粘度的方法很多,如振動(dòng)法、 毛細(xì)管法、旋轉(zhuǎn)法、落球法、 錐板法等, 在眾多的測(cè)量方法中,振動(dòng)弦方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣、溫度范圍和壓力范圍寬,廣受研究人員的關(guān)注。

  產(chǎn)品特點(diǎn)

  1、操作方便,適用廣泛

  測(cè)試軟件界面簡(jiǎn)單清晰,測(cè)試流程明確,使得用戶在無(wú)任何專(zhuān)業(yè)知識(shí)的前提下均能準(zhǔn)確的進(jìn)行操作,獲得可靠的被測(cè)流體粘度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如配合自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)控溫,可以幫助用戶更加有效的降低人力成本。

  2、操作自動(dòng)化

  VM系列粘度計(jì)操作簡(jiǎn)單,可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化,用戶只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件操作,即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫測(cè)溫,自動(dòng)加壓測(cè)壓,自動(dòng)進(jìn)樣(選配進(jìn)樣系統(tǒng)), 測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)分析等全自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)步驟。

  3、適用廣泛

  可適用于各類(lèi)油品(導(dǎo)熱油、潤(rùn)滑油、壓縮機(jī)油、冷凍機(jī)油、真空泵油、液壓油、硅油等)、液體燃料(煤油、柴油、含氧燃料、各種新型替代燃料等)、各種制冷劑、水溶液、醇類(lèi)、甲苯等多種液體的測(cè)量。

  隨著研究的深入和電子技術(shù)的發(fā)展,到目前為止,無(wú)論是理論模型、影響因素分析還是實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng),振動(dòng)弦方法都得到飛速的進(jìn)步,其測(cè)量準(zhǔn)確度得到進(jìn)一步的提升,應(yīng)用領(lǐng)域得到快速擴(kuò)展,同時(shí)成為 IATP(International Association for Transport Properties)建立高粘度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量方法之一。

粘度測(cè)量

 

  方法特點(diǎn)

  振動(dòng)弦粘度計(jì)以固體的振動(dòng)特性(含有液體,或者周?chē)鼑幸后w)來(lái)獲得流體粘度和密度,由于這種方法不需要流體的整體運(yùn)動(dòng),因而可以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的很緊湊,且其由于粘性耗散產(chǎn)生的熱量很小, 這種方法只需要測(cè)量質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間這幾個(gè)基本物理量,因此可以獲得高的測(cè)量精度。

  振動(dòng)弦法具有一些特別的優(yōu)勢(shì),因而受到國(guó)際流體粘度研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注:

  1.工作方程嚴(yán)謹(jǐn): 振動(dòng)弦的傳感器部分擁有一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鞣匠?,以及有明確含義的物理參數(shù);

  2.消除張力影響: 振動(dòng)弦裝置不受表面張力和界面張力的影響,而這些影響在毛細(xì)管設(shè)備中較為常見(jiàn);

  3.避免逐級(jí)標(biāo)定: 振動(dòng)弦系統(tǒng)在其可以應(yīng)用的測(cè)量范圍內(nèi),均可以避免逐級(jí)標(biāo)定;

  4.自動(dòng)化程度高: 由于測(cè)量量基本為電測(cè)量,理論上振動(dòng)弦法可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化測(cè)量;

  5.絕對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù): 理論上可以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)測(cè)量,不需要任何標(biāo)定(已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn));

  6.測(cè)試腔體密閉: 振動(dòng)弦方法可應(yīng)用于封閉式結(jié)構(gòu),滿足不同溫度、不同壓力的條件控制,從而獲得高精度的粘溫曲線、粘壓曲線,克服了其他方法開(kāi)放式設(shè)計(jì)無(wú)法耐壓、控壓的不足,有效地測(cè)量工質(zhì)在特定溫度、壓力條件下的粘度數(shù)據(jù)。

  測(cè)量準(zhǔn)確

  為了檢驗(yàn)儀器準(zhǔn)確度及可靠性,西安夏溪電子科技有限公司利用甲苯對(duì)儀器進(jìn)行了檢驗(yàn),并將測(cè)試數(shù)據(jù)與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)推薦的理論值進(jìn)行比較。結(jié)果表明, VM 系列粘度計(jì)的準(zhǔn)確度可以高達(dá) 1%以內(nèi),全量程范圍內(nèi)小于 3%,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

 

  粘度測(cè)量性質(zhì)

  獲得多種性質(zhì)

  (1)粘度密度: 可同時(shí)獲得粘度和密度;

  (2)粘溫曲線: VM 系列粘度密度計(jì)測(cè)溫范圍寬,可以研究試樣在不同溫度下的粘度數(shù)據(jù), 從而獲得不同溫度范圍內(nèi)的粘度-溫度曲線;

  (3)粘壓曲線: 配合壓力控制模塊,可以獲得 0.1~20 MPa 范圍內(nèi)的粘度-壓力曲線;

  (4)粘溫系數(shù): 根據(jù)粘溫曲線計(jì)算得出;

  (5)粘壓系數(shù): 根據(jù)粘壓曲線計(jì)算得出。

  典型應(yīng)用

  (1)防凍液低溫條件下粘度的研究

  VM系列粘度密度計(jì)測(cè)溫范圍寬,可以達(dá)到-30°C,利用VM4100對(duì)防凍液在不同溫度下的粘度進(jìn)行了測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著溫度的升高,防凍液的粘度逐漸降低。

 

  (2)制冷劑和潤(rùn)滑油粘溫粘壓曲線的測(cè)量

  利用VM4100對(duì)不同配比的制冷劑和潤(rùn)滑油混合樣品在不同溫度下和不同壓力下的粘度進(jìn)行了測(cè)試,獲得了PvT曲線圖。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果可以看出,對(duì)于不同含油率的樣品,隨著溫度的升高,樣品的粘度減小。在相同壓力下,不同含油率的樣品,通過(guò)對(duì)應(yīng)的溫度和粘度可預(yù)測(cè)混合油品的潤(rùn)滑性能。