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旋转粘度计分析及条件


 
 
从上述旋转粘度计的公式推导中,不难发现检测机理中有若干处没有说清楚,值得探讨的有三个问题。
(1) 从(4)式和(6)式导出(7)式,其中保证(7)式成立有一个重要的假设条件。就是在两个内外柱面边界面上的流体速度必须分别等于两个固定柱面的速度,即在固体和液体接触面上不发生滑动现象。如果没有这个假定条件,不可能用内转筒扭矩来检测液体的粘滞力矩。要满足条件X b固=Xb液,Xa液=Xa固(即固体和液体之间不产生滑动),必须保证液体和固体之间摩擦系数要等于或大于液体粘滞系数。即G固液≥G液同时要保证外转筒转速X足够小到固液面上不产生滑动。


(2) 从(4)式推导(6)式的前提条件是必须保证液体流动为稳定的状态,这里说的稳定状态指的是随转筒旋转的液体各处(对不同r处)的X液必须保证等于转筒速度X。粘滞力带动的速度变化可能超过粘滞力的定义公式(1)中的变化。如果由于主动转筒(本文中外转筒)速度比较快而出现F<GSdvdn情况,则流体不同流层之间出现内部滑动,则往下的各公式推导都不能成立。因此,必须保证转筒速度较慢,使液体流层之间速度变化dv=d( X)限制在一定变化范围内。那么这个dv变化范围究竟多大呢?从流体流层之间速度变化的(8)式中dv=d(rX)=rdX+Xdr(8)要保证dX=0,使(8)式变成dv=X dr(9)满足(9)式时的dv是上限变化。或者说流层之间不发生内部滑动,才满足(1)式的成立,由此整个公式推导才能成立。
(3) 从测定原理(7)式中看出,实验机构确立之后,l、a、b都是常数,则(7)式改写成DH=kõXõG(10)式中k=从(10)式中看看,圆柱的偏转角的大小取决于粘滞系数G和外筒转动速度X。当恒定X转速下,通过H大小来测定G值,从提高测量精度要求考虑X尽量要大。但这个要求与(1)、(4)问题讨论结论(要求X限制在一定低速范围)相矛盾。从以上问题的分析中看出,用旋转粘度计测量不同液体的粘度时,必须选取该液体的X值范围内进行测量,才能得到理想的结果。
旋转粘度计正确使用方法
使用过旋转粘度计的用户都知道,必须正确使用旋转粘度计才能得到正确的测量结果。根据前面分析的旋转粘度计检测机理的分析提出下面几点正确使用旋转粘度计的参考意见,供用户参考。必须正确选取主动转筒的转速X,使其工作在接近保证液体流动稳恒状态的转速。根据不同液体选取不同半径的转体和转速。»液体粘度受液体温度影响较大,尽量在恒温下测定(或快速测定)。¼必须等到稳定的H值后读取H值,此时正是液体流动恒稳状态。
以上意见只是从分析原理提出,更具体的使用方法应参照仪器使用说明书。http://www.zgyqcp.cn 
 

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