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選型樣本

博勒飛不同型號粘度計的測試數據之間如何對比?

點擊次數:2622 發布時間:2019/6/24
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博勒飛不同型號粘度計的測試數據之間如何對比?

首先,我們要了解粘度計的粘度測量,是一種相對測量方法。進行同一個樣品的測量數據比

較,請務必使用相同量程的粘度計機型(LVRVHAHB 等)以及相同的測量方法(包含

轉子型號、轉速、測試溫度、讀數時間等);否則,同一樣品的測試結果可能會有很大的差

異。

當我們使用不同型號的粘度計測量同一個樣品時,所得到的測試數據能否對比取決于具體的

粘度計型號差異。某些型號之間,如測量系統(轉子)形狀相同的量程為 RV/HA/HB 系列的

轉子式粘度計之間可以進行部分數據對比。

大多數的情況下,例如粘度計本身的測量系統(轉子)形狀就不同的 LV 機型和 RV/HA/HB

機型之間則

無法進行數據對比。下面就不同型號的粘度計數據對比做一簡要說明。

轉子式粘度計之間的數據對比

轉子式粘度計粘度測試量程的計算公式:

粘度測試量程 = TK(扭矩常數)* SMC(轉子常數)* 100*100 / 轉速)

TK 值:

LV  = 0.09373

RV  = 1

HA  = 2

HB  = 8

SMC 值:

SC4-14

125

SC4-15

50

SC4-16

128

SC4-18

3.2

SC4-21

5

SC4-25

512

SC4-27

25

SC4-28

50

SC4-29

100

SC4-31

32

SC4-34

64

SC4-37

25

RV1

1

RV2

4

RV3

10

RV4

20

RV5

40

RV6

100

RV7

400

HB1

1

HB2

4

HB3

10

HB4

20

HB5

40

HB6

100

HB7

400

由如上公式可得,相同轉子相同轉速(及相同溫度)的條件下,HB 機型粘度計的測試量程

 RV 機型的 8 倍。

BROOKFIELD 旋轉式旋轉粘度計的 有效使用量程為扭矩值的 10% - 100%(扭矩值可在儀器

屏幕右下角獲得),因此,當 RV 型轉子粘度計的測試扭矩達到 80%-100%之間時,才可與

HB 機型對比;如若該樣品使用 RV 型測得的扭矩值低于 80%時,也就意味著使用 HB 型粘

度計時,扭矩值低于 10%,此時 HB 型測得的粘度數據是無效的!

BROOKFIELD 旋轉式旋轉粘度計測得的粘度數據是樣品的相對粘度值,因此,當轉子,轉速

及溫度條件相同時,在儀器的量程范圍內,RV 機型與 HB 機型測得的數據是基本一致的。

但是由于儀器自身的測量誤差 = 當前測試條件下的量程* 1%,因此 HB 機型測得數據的絕

對誤差比 RV 機型的大 8 倍。

為了獲得可靠的測試數據比對,建議與需要做比對的參照方使用同樣的機型。如若必須使用

RV 機型與 HB 機型在相同轉子,轉速和溫度的測試條件下進行比較,可通過同時調高 2 

機型的轉速,或者更換尺寸更大的轉子,以使得 RV 機型的測試扭矩在 80%-100%之間,以

便 2 臺粘度計的測試數據同時落在 10%-100%的有效扭矩測試范圍內。但由于兩者之間的交

集范圍太窄,實際測試中很多樣品可能經常會出現 RV 機型超量程,而 HB 機型尚未達到有

效讀數(10%以上)的情況。

二. 轉子式粘度計與錐板式粘度計的數據對比

DV 系列粘度計與錐板式粘度計的轉子形狀不同,因此轉子的剪切率常數不同,對于非牛頓

流體,在相同轉速下測得的黏度值往往會不相同。但是從流變學的角度來看,由于 

度值 = 剪切應力 / 剪切速率, 因此,當樣品在相同的剪切速率及相同溫度的條件下,粘

度計測得的粘度數據的變化關聯是有一定可比性的。

 


BROOKFIELD 轉子式粘度計的 SSA 附件(小量樣品適配器)及錐板式粘度計的轉速與剪切速

率(Shear Rate)存在以下的換算關系:

粘度計轉子的剪切速率 = SRC(轉子剪切速率常數)* 當前轉速

SC4-14

0.4

SC4-15

0.48

SC4-16

0.29

SC4-18

1.32

SC4-21

0.93

SC4-25

0.22

SC4-27

0.34

SC4-28

0.28

SC4-29

0.25

SC4-31

0.34

SC4-34

0.28

SC4-37

0.36

CAP01

13.3

CAP02

13.3

CAP03

13.3

CAP04

3.3

CAP05

3.3

CAP06

3.3

CAP07

2.0

CAP08

2.0

CAP09

2.0

CAP10

5.0

由如上公式可得,當 RVDV2T 機型的 SC4-14 轉子在 10RPM 下時,對樣品的剪切速率 = 0.4 *

10 = 4 1/s(剪切速率的單位為 1/s)。此時,如若希望用 CAP2000 型錐板粘度計的 5 號轉

子得到相同的剪切速率,則轉速應設定為 4 / 3.3 = 1.2 RPM

實際測試中,盡管我們可以通過在不同機型上設定相同的剪切速率與測試溫度,得到相近的

粘度測量值。但是由于不同機型/不同測量體系的測量范圍不同以及轉子的剪切率常數不同,

使得樣品受到剪切場的條件也不同,所以往往得到的粘度值會存在一定的差異,差異的


大小取決于樣品的流變特性。有關流變學原理的闡述,您可以參考我公司的專著《More

Solutions to Sticky Problems》,中文翻譯為《粘度測量疑難解答》。

雖然使用轉子粘度計與錐板粘度計測得的數據存在數值上的差異,但非牛頓流體類樣品隨著

設定的剪切速率變化所產生的粘度值變化的趨勢,卻是大致相同的。因此,針對同一樣品,

可以通過多組數據的統計分析來得到一個經驗對比常數,以便日常測試數據的轉換對比。因

此,我們不建議在不同機型/不同測量系統中來進行測試數據的比對。

旋轉粘度計無論是何種機型,都在測量范圍上有比較大的局限性,常常需要更換轉子或轉速

來實現大范圍的測量,是操作不方便,第二是要進行數據比較時,由于測量條件的改變

使得剪切率條件改變了,所以無法進行有效比較。因此對非牛頓流體而言,要想比較方便地

進行數據比較、得到的粘度值和流變特性曲線,極力推薦客戶使用 BROOKFIELD 

轉流變儀 RS 系列產品!

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