一、概述
MK-03型粘度计,是山东美科仪器有限公司生产的粘度测量仪器,由标准的电源适配器供电,可适用100~240V宽电压带,50Hz或者60Hz的电源驱动,有六速和十二速两种类型。其结构见图(一),明细见表(一)。
这是一款典型的将测试液包含在外套筒和浮子之间形成的环形空间(剪切间隙)里的同轴圆筒旋转粘度计。
粘度测量时,当外套筒以一个设定的速度旋转时,流体会产生一个粘性阻力,由此测出流体的粘度。外套筒通过液体对浮子产生一个扭矩,此扭矩作用于一个精密弹簧,其挠度可以测量,将测量结果与测试条件和仪器常量进行比较。此系统可模拟工业加工过程中所遇到的真实流程。
给定一个剪切速率之后同轴圆筒旋转粘度计就可以进行粘度测量。这是一种线性函数关系,例如:剪切应力与剪切速率的关系图像为一条直线。很多情况下,可能许多流体并不遵循牛顿定律,但其流变学比较接近牛顿定律,粘度计仍然可以使用,粘度也可以较准确的测量。应当注意的是,推荐的MK-03型粘度计的校准是一种线性的,牛顿模式的校准。这意味着,如果液体样品不符合牛顿线性计算方法,此时粘度计不再适用。在这种情况下,粘度测量以及速度计算应当使用另一种非线性计算方法,这种方法适用于此类流体的特点。
当标准的外套筒、浮子、和扭力弹簧以300转/分钟运转时,粘度计的测量单位为厘泊(或毫帕斯卡/秒)。在其他转速情况下,所读数据需进行一系列简单的乘法转换。第六部分会给出塑料流体(例如钻井液)的粘度计算方法。
如果选择不同的转速或者使用不同的扭簧-浮子组合,剪切速率的范围可能会发生改变。为了拓宽剪切应力的范围从而测量各种各样的液体,我们设计了不同系列的扭力弹簧,并且这些弹簧可以很容易的相互转换。
安全原则
A.安全操作
实验室技术员必须熟悉仪器的操作程序,并且了解有潜在危险的仪器设备。此仪器可用100伏至240伏的电源供电。保持双手、衣服和其他物品远离仪器的旋转部分。
可选用加热器通过电进行加热。确保电源以及其他线路与浆杯良好接触,并且将其接地。
在进行清洗、维修之前一定要关闭粘度计,切断电源。严禁将粘度计弄湿。如果样品溢出,请用湿布擦拭干净。切勿将水倒进机座,因为水会损坏电器元件。
B.浮子标准
配有MK-03型粘度计的标准B1浮子,不可测试高于93摄氏度的样品。
C.可选加热器的安全操作
在使用可选加热器测量加热样品时,应当采取适当措施来避免样品飞溅出来时造成烫伤,严禁用手触摸加热器。
加热器的温度不可超过93摄氏度。
仪器校准
MK-03系列的粘度计应当定期检查,如果发现问题,应当进行校准和维修。只有按期校准,仪器才能较为准确的测量精度。通过向浮子轴施加扭矩来进行校准,这里讲述两种校准方法。
A.静负载校准
静负载校准更容易操作,如果弹簧需要调整,其调整结果很容易得到证实。标准的液体校准需要对整台仪器进行彻底校核,它在检验浮子弯曲问题、外套筒偏心问题等方面比静负载校准更加**。参见(图六)B部分。
使用NLJ-A型扭簧测力校准装置进行静负载校准,参照(图七)
1.卸下外套筒,将浮子逆时针方向旋转并向上推(浮子与浮子轴锥度配合),装上浮子。
2.取一段没有弹性的细丝线,用小块胶纸将丝线的一端粘在浮子的表面,将丝线向左绕浮子表面旋转2~3圈,通过一水平的固定轮或专用测力架,使丝线的另一端系挂钩。
3.根据(表三)选择一个重量。
4.根据需要,调整扭力弹簧。参照(图六)C“调整扭力弹簧”部分。
我公司F1弹簧的公差有两种:50克的为127±1/2度;100克的为254±1/2度。当主轴旋转时,1/2度的误差是允许的。当流体被测试时,这个误差通常会变小。至少要在刻度盘上读三次数据,取平均值。如果弹簧不是一个线性状态,这表明浮子轴是弯曲的,此时仪器需要维修。