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布氏粘度測(cè)定儀的原理

閱讀:857      發(fā)布時(shí)間:2024-10-18
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布氏粘度測(cè)定儀(Brookfield Viscometer)是一種常用的粘度測(cè)量?jī)x器,廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、涂料等行業(yè)。它通過(guò)測(cè)量流體在特定剪切條件下的粘度來(lái)提供有關(guān)材料流動(dòng)特性的定量數(shù)據(jù)。以下是布氏粘度測(cè)定儀的工作原理及其關(guān)鍵組成部分。


一、工作原理

布氏粘度測(cè)定儀的基本原理是利用一個(gè)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量桿(即轉(zhuǎn)子)在流體中旋轉(zhuǎn)時(shí)所需的扭矩來(lái)測(cè)量粘度。具體步驟如下:


轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn):布氏粘度計(jì)由電機(jī)驅(qū)動(dòng),使轉(zhuǎn)子在液體樣品中以恒定的速度旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)有多種形式,如螺旋型、圓柱型等,不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)子適用于不同的流體。


扭矩測(cè)量:流體對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生阻力,這種阻力與流體的粘度成正比。布氏粘度計(jì)內(nèi)部配有傳感器(通常是電位計(jì)或負(fù)載傳感器),用于測(cè)量轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)所需的扭矩。


計(jì)算粘度:根據(jù)所測(cè)得的扭矩和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,儀器可以通過(guò)預(yù)設(shè)的計(jì)算公式(基于流體動(dòng)力學(xué)理論)來(lái)計(jì)算流體的粘度。布氏粘度計(jì)通常以厘泊(cP)或毫帕·秒(mPa·s)為單位給出粘度值。


二、關(guān)鍵組成部分

布氏粘度測(cè)定儀的主要組成部分包括:


轉(zhuǎn)子:用于在液體中旋轉(zhuǎn)的測(cè)量桿,其形狀和尺寸影響測(cè)量結(jié)果。

電機(jī):驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),通常具有恒定的轉(zhuǎn)速。

溫度控制系統(tǒng):有些布氏粘度計(jì)配備溫控系統(tǒng),可以在測(cè)量過(guò)程中保持樣品溫度恒定,因?yàn)闇囟葘?duì)粘度影響顯著。

顯示器:用于顯示實(shí)時(shí)粘度值及其他參數(shù)(如扭矩、轉(zhuǎn)速等)。

控制單元:用于設(shè)置測(cè)量參數(shù)和進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與分析。

三、應(yīng)用范圍

布氏粘度測(cè)定儀適用于多種類(lèi)型的流體,包括:


牛頓流體:如水、油、溶液等,粘度隨剪切速率變化不大。

非牛頓流體:如泥漿、涂料、乳液等,粘度隨剪切速率變化顯著。


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