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博勒飞不同型号粘度计的测试数据之间如何对比?

浏览次数:6265 发布日期:2019-6-24  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负
博勒飞不同型号粘度计的测试数据之间如何对比?
首先,我们要了解粘度计的粘度测量,是一种相对测量方法。进行同一个样品的测量数据比
较,请务必使用相同量程的粘度计机型(LV、RV、HA、HB 等)以及相同的测量方法(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。
当我们使用不同型号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
粘度计型号差异。某些型号之间,如测量系统(转子)形状相同的量程为 RV/HA/HB 系列的
转子式粘度计之间可以进行部分数据对比。
大多数的情况下,例如粘度计本身的测量系统(转子)形状就不同的 LV 机型和 RV/HA/HB
机型之间则
无法进行数据对比。下面就不同型号的粘度计数据对比做一简要说明。
转子式粘度计之间的数据对比
转子式粘度计粘度测试量程的计算公式:
粘度测试量程 = TK(扭矩常数)* SMC(转子常数)* (100*100 / 转速)
TK 值:
LV 型 = 0.09373
RV 型 = 1
HA 型 = 2
HB 型 = 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,相同转子相同转速(及相同温度)的条件下,HB 机型粘度计的测试量程
为 RV 机型的 8 倍。
BROOKFIELD 旋转式旋转粘度计的 有效使用量程为扭矩值的 10% - 100%(扭矩值可在仪器
屏幕右下角获得),因此,当 RV 型转子粘度计的测试扭矩达到 80%-100%之间时,才可与
HB 机型对比;如若该样品使用 RV 型测得的扭矩值低于 80%时,也就意味着使用 HB 型粘
度计时,扭矩值低于 10%,此时 HB 型测得的粘度数据是无效的!
BROOKFIELD 旋转式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 机型与 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%,因此 HB 机型测得数据的绝
对误差比 RV 机型的大 8 倍。
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。如若必须使用
RV 机型与 HB 机型在相同转子,转速和温度的测试条件下进行比较,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
便 2 台粘度计的测试数据同时落在 10%-100%的有效扭矩测试范围内。但由于两者之间的交
集范围太窄,实际测试中很多样品可能经常会出现 RV 机型超量程,而 HB 机型尚未达到有
效读数(10%以上)的情况。
二. 转子式粘度计与锥板式粘度计的数据对比
DV 系列粘度计与锥板式粘度计的转子形状不同,因此转子的剪切率常数不同,对于非牛顿
流体,在相同转速下测得的黏度值往往会不相同。但是从流变学的角度来看,由于 绝对粘
度值 = 剪切应力 / 剪切速率, 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。
 
BROOKFIELD 转子式粘度计的 SSA 附件(小量样品适配器)及锥板式粘度计的转速与剪切速
率(Shear Rate)存在以下的换算关系:
粘度计转子的剪切速率 = SRC(转子剪切速率常数)* 当前转速
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,当 RVDV2T 机型的 SC4-14 转子在 10RPM 下时,对样品的剪切速率 = 0.4 *
10 = 4 1/s(剪切速率的单位为 1/s)。此时,如若希望用 CAP2000 型锥板粘度计的 5 号转
子得到相同的剪切速率,则转速应设定为 4 / 3.3 = 1.2 RPM。
实际测试中,尽管我们可以通过在不同机型上设定相同的剪切速率与测试温度,得到相近的
粘度测量值。但是由于不同机型/不同测量体系的测量范围不同以及转子的剪切率常数不同,
使得样品受到剪切场的条件也不同,所以往往得到的绝对粘度值会存在一定的差异,差异的

大小取决于样品的流变特性。有关流变学原理的阐述,您可以参考我公司的专著《More
Solutions to Sticky Problems》,中文翻译为《粘度测量疑难解答》。
虽然使用转子粘度计与锥板粘度计测得的数据存在数值上的差异,但非牛顿流体类样品随着
设定的剪切速率变化所产生的粘度值变化的趋势,却是大致相同的。因此,针对同一样品,
可以通过多组数据的统计分析来得到一个经验对比常数,以便日常测试数据的转换对比。因
此,我们不建议在不同机型/不同测量系统中来进行测试数据的比对。
旋转粘度计无论是何种机型,都在测量范围上有比较大的局限性,常常需要更换转子或转速
来实现大范围的测量,第一是操作不方便,第二是要进行数据比较时,由于测量条件的改变
使得剪切率条件改变了,所以无法进行有效比较。因此对非牛顿流体而言,要想比较方便地
进行数据比较、得到精确的绝对粘度值和流变特性曲线,极力推荐客户使用 BROOKFIELD 旋
转流变仪 RS 系列产品!
 
来源:东南科仪
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标签: 粘度计
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