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粘度数据对比的前描/span>
粘度计的粘度测量是一种相对测量。进行同一个样品的测量数据比较,需使用使用相同量程的粘度计机型'/span>LV?/span>RV?/span>HA?/span>HB等)以及相同的测量方泔/span>(包含转子型号、转速、测试温度、读数时间等);否则,同一样品的测试结果可能会有很大的差异、/span>
那么+/span>当我们使用了不同机型的粘度计测量同一个样品时,结果会如何?这些粘度数据之间还有比较的可能性么>/span>
当我们使用不同机型的粘度计测量同一个样品时,所得到的测试数据能否对比取决于具体的粘度计机型差异。某些机型之间,如测量系统(转子)形状相同的量程丹/span>RV/HA/HB系列的标准粘度计之间原则上可以进行部分数据的对比。耋/span>标准粘度计本身的测量系统(转子)形状就不相同皃/span>LV机型咋/span>RV/HA/HB机型之间无法进行有效的数据对比、/span>
基于以上前提,就不同机型粘度计的数据对比做一简要说明、/span>
不同量程的标准粘度计
标准粘度计满量程粘度值的计算公式9/span>
FSR = TK * SMC *'/span>100*100 / RPM(/span>
注:TK为扭矩常数,SMC为转子常数,RPM为转速、/span>
各量程机型的TK值如下:
LV?nbsp;= 0.09373
RV?nbsp;= 1
HA?nbsp;= 2
HB?nbsp;= 8
?/span>RV咋/span>HB机型的标准粘度计为例,由上式可得:相同的转子、转速及温度下,HB机型粘度计的测试量程丹/span>RV机型?nbsp;8倍、/span>
BROOKFIELD标准旋转粘度计测得的粘度数据是样品的相对粘度值,因此,当转子、转速及温度条件相同时,在仪器的量程范围内,RV机型不/span>HB机型测得的数据是基本一致的。但是由于仪器自身的测量误差=当前测试条件下的量程* 1%,因正/span>HB机型测得数据的误差是RV机型皃/span>8倍、/span>
如样品为单纯的牛顿流体(样品粘度不随剪切率的改变而变化),在HB机型粘度讠/span>转速逈/span>80RPM以及相同转子(相同温度)下,为了RV机型粘度讠/span>实测的粘度值与HB的相符则可考虑采用10RPM的转速进行测试。但实际样品基本都是非牛顿流体(同一样品,粘度随剪切率的改变而变化),因此即使两个仪器选定了理论上合适的扭矩常数'/span>HB:RV=8:1)与转逞/span>(HB:RV=8:1),也无法确保就能获得一致的粘度值。考虑到不同机型粘度测量的相对独立性和由样品本身流变特性造成的测量数据不匹配性,为了获得可靠的测试数据比对,建议与需要做比对的参照方使用同样的机型、/span>
BROOKFIELD旋转粘度计的有效使用量程为扭矩值的10% - 100%。因此,归span style="margin: 0px; font-family: calibri;">RV型转子粘度计的测试扭矩达?span style="margin: 0px; font-family: calibri;">80%-100%之间时,才可不span style="margin: 0px; font-family: calibri;">HB机型对比;如若该样品使用RV型测得的扭矩值低亍span style="margin: 0px; font-family: calibri;">80%时,也就意味着使用HB型粘度计时,扭矩值低亍span style="margin: 0px; font-family: calibri;">10%,此旵span style="margin: 0px; font-family: calibri;">HB型测得的粘度数据是无效的?/span>
如若必须使用RV机型不span style="margin: 0px; font-family: calibri;">HB机型在相同转子、转速和温度的测试条件下进行比较,原则上可通过同时调高2台机型的转速,或者更换尺寸更大的转子,以使得RV机型的测试扭矩在80%-100%之间,以侾span style="margin: 0px; font-family: calibri;">2台粘度计的测试数据同时落?span style="margin: 0px; font-family: calibri;">10%-100%的有效扭矩测试范围内。但由于两者之间的交集太窄,实际测试中很多样品可能经常会出?span style="margin: 0px; font-family: calibri;">RV机型已超量程,耋span style="margin: 0px; font-family: calibri;">HB机型尚未达到有效读数(扭矩百分比丹span style="margin: 0px; font-family: calibri;">10%以上)的情况。因此,实际当中不同量程机型之间的数据对比基本上很难实现、/span>
NO.2
标准粘度?nbsp;VS 锥板粘度讠/span>
标准粘度计与锥板粘度计的转子形状不同,因此仪器内部计算粘度值的公式完全不同,其测得的相对粘度值是不存在可比性的。但是从流变学的角度来看,由于绝对粘度?nbsp;= 剪切应力/剪切率,因此,当样品在相同的剪切速率及相同温度的条件下,粘度计测得的粘度数据的变化关联是有一定可比性的,但是如若需要得?/span>的绝对粘度值,则必须使用高级旋转流变仪、/p>
BROOKFIELD标准粘度计的SSA附件(小量样品适配器)及锥板粘度计仿效亅span style="margin: 0px; font-family: calibri;">BROOKFIELD旋转流变仪的设计,其设定的转速与流变学意义上的剪切率'span style="margin: 0px; font-family: calibri;">Shear Rate)存在一定的换算关系9/span>
转子剪切玆/span>= SRC(剪切常数)* RPM
由上式可得,当RV机型标准粘度计的SC4-14转子'span style="margin: 0px; font-family: calibri;">SRC=0.4)在100 RPM下时,对样品的剪切率丹span style="margin: 0px; font-family: calibri;"> 0.4 * 100 = 40 1/s(剪切率单位丹span style="margin: 0px; font-family: calibri;">1/s)。此时,如若希望CAP2000+型锥板粘度计皃span style="margin: 0px; font-family: calibri;">CAP-05号转子(SRC=3.3)得到相同的剪切率,则其转速应设为40 / 3.3 = 12 RPM、/span>
实际测试中,尽管我们可以设定相同的剪切率与测试温度,但是由于粘度测量的三个根本变量(绝对粘度倻/span> /剪切应力/剪切率)中我们的粘度计仅胼/span>得到一个剪切率变量,因此不同机?不同测量体系下测得的绝对粘度值也会存在一定的差异、/span>
由此,我们应该是更多地(实际上也只能)考虑不同机型/不同测量系统在相同剪切率(相同温度)下同一样品粘度可能存在的变化趋势关联性,而不要纠结于实测的粘度值是否相近或者相同。就实际经验而言,我们需要花费很大的精力去做不同型号粘度计所测数据关联性的统计分析,但最终却往往发现这些数据并没有好的比对关联性,因此我们强烈不建议在不同粘度计机垊/span>/不同测量系统中来进行测试数据的比对、/span>