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    流變學(八)
    更新時間:2012-10-08   點擊次數:2916次

    3.3.7 敏感度度

    Brookfield黏度計可以達到±1%的度這個百分比是以cp值表示, 與轉子Factor相同,當一個因子為25的轉子與轉速選擇, 度為±25 cp) 再現性為±0.2%

    實際狀況下的度也許指針與儀表的顯示狀況有關。 一般而言, 黏度的值在讀數接近100時可以提高。這是因為全范圍黏度可容1%的誤差, 當實際讀數提高時, 這卻代表了更小的誤差。 例如以下的例子:

    使用LVT機型黏度計, 在使用1號轉子于60RPM時, 轉子因子為1(可由每臺儀器所負的Factor Finder 找出。既然每個轉子/轉速組的全黏度范圍為這個因子乘以100 此全黏度范圍為100 cp。假設忽略指針與儀表顯示誤差的問題, 所以度為±1%或是1 cp 請參考下表,可以了解不同讀數是如何影響度的。

     

    Viscometer Reading

    Viscosity

    Possible Error

    %Error

    100

    100 cp

    1 cp

    1%

    50

    50 cp

    1 cp

    2%

    10

    10 cp

    1 cp

    10%

    同樣的法則也適用在再現性上, 現在性的誤差也隨時讀數的增加而減少。

     

    3.3.8 讀取數據

    在操作黏度計之前, 必須先確定黏度計安全地固定在機臺上并且在適當的高度。 選擇轉子與轉速組合,并裝置到黏度計上。

    激活黏度計并且使其達到穩定的讀數。 然而轉子加速過程中所獲得的動量,

    可能會造成讀數在穩定讀數附近有擺動的現象。

    有數種方法可以獲得較令人滿意的數據。 在某些情況中, 必須花5分鐘的時間以達到穩定。一般條件下, 你只需要等待一個合理的時間讓讀數穩定。

    再現性更高的方法是在讓轉子轉一定周期之后再讀取數據。 由于不同轉速情形不同, 另一個可行的辦法%是在轉子旋轉一定時間時候在讀取數據。

    你也許會發現讀數并不會呈現穩定而是一直跳動。 這常常是由于流體的彈性所造成的。但是如果讀數持續增加或下降, 代表流體的性質可能會隨時間而變化, 這種情況下就需要另外的技巧已獲得正確的黏度。 請參考4.5節的說明。

    數字化儀表黏度計的扭力顯示, 即使在穩定狀態達到以后, 也許仍有會0.1%0.2%的跳動。這種情況下, 只要讀取平均的數據即可。 較大的跳動后續的段落會討論, 可能由其它原因所造成。

    一旦讀取了可接受的數據, 請將其乘以轉子/轉速因子。 這個因子可由黏度計所附的Factor Finder找出。

    請注意這些因子(factor)與范圍(range) 都可以用來計算黏度。一個因子例如可從Factor Finder找出乘以讀數便可以計算出黏度(cp)。而范圍某些Brookfield黏度計中用來取代因子用即等于因子乘以100。因此, 要計算黏度時, 請先將范圍值除以100然后在乘以黏度計讀數即可。

     

    3.3.9 校正

    我們通常十分關心黏度計的度。 以下是一些測試可以幫助我們了解黏度計的狀況:

    (A) 不穩定的電源供應會造成轉子不正確的轉速。 但如果電壓變化小于10%與頻率保持一定,這對儀器是沒有影響的。不正確的電源供應有些明顯癥狀如下: 無法激活馬達、 不正常的轉子轉速、指針讀數大范圍跳動或數字讀數不穩定。

    (B) 軸承的損壞也會造成黏度計讀數不正確與再現性降低。下列方法的交替測試可以幫助你評估這些機械裝置的狀況:

       1. 指針式黏度計在轉子裝上之前, 必須先固定好并將開關關掉。 數字式黏度計必須將電源打開, 但馬達關閉。

       2. 將轉子連接器轉動, 使指針或數字讀數從零轉到5-10之間, 并且放開使其自動回轉。

       3. 如果指針每次都可以順利地回轉并回到原點, 代表軸承是沒有問題的。

          如果指針緩緩或不順利地回轉, 代表這樣的黏度計并不能良好運作并需要維修。 同樣的,數字化顯示的黏度計讀數也應該能平順地跳動并回到原點。

    (C) 即使在數百或數千小時的彎曲后, 鈹銅合金的彈簧幾乎不會因為彈性疲乏而改變其特性。因此, 幾乎沒有必要檢查這個部分, 也不必對指針式黏度計的讀數部分做另外的調整。而數字化讀數黏度計在可能的熱源與電流影響下, 可以做歸零調整。

    (D) zui后可以使用標準黏度樣品校正黏度計。 根據操作手冊, 小心測量這些標準黏度樣品。Brookfield的標準黏度樣品誤差范圍在±1\%是一個十分理想的選擇。由于可能會有不能預期的流力行為, 我們并不建議使用其它流體做為校正用。

    (E) 如果黏度計可以通過以上全部的測試, 那此黏度計的表現應該會令人滿意的。如果仍然覺得測量出的數據不合理, 請參考3.5節疑難排解的部分。

     

    3.3.10 重新校正Brookfield黏度計

    在許多環境下, 使用Brookfield測量黏度時, 并無法使用600 ml低口的Griffin容器。如果移動這些流體是十分麻煩或很浪費時間, 就會有需求要使用不一樣的容器。有些時候, 為了避免做額外的清理, 我們還會不使用保護框架。

    以上這些狀況都需要重新校正黏度計已獲得的黏度數據。

    如果你測量了一組黏度, 而只想量測同樣的樣品在不同環境下的黏度, 只需做以下的步驟即可:

    (1.) 將樣品放于同一個樣品槽中, 并且同樣使用腳架或不使用腳架。 注意需使用同樣的轉子與轉速,并且保持在同樣的溫度。

    (2.) 記下新的讀數, 做為新的參考點。

    當黏度計是用來做品質控制時, 這個步驟可以建立控制的方法, 操作者此時并不需要知道樣品真正的黏度。

    如果你需要樣品真正的黏度又不想使用腳架, 可以遵循下列步驟:

    (1) 根據本章剛開始介紹的操作步驟, 測量牛頓流體的黏度, 并使用3.3.4節所介紹的標準樣品槽。我們強烈建議此時使用 Brookfeld標準黏度樣品。 小心操作測量步驟, 因為zui后的結果與此息息相關。將讀數乘以適當的因子即可得到流體的黏度(cp)

    (2) 將此標準黏度樣品置入你所想要使用的樣品槽內。 注意溫度必須保持一致。

    (3) 使用往后測試所將使用的轉子, 在這個新的樣品槽內重新測量黏度。

    例如,在印刷墨中添加溶質會使墨水的黏度值變小;而且添加的溶質種類可用來控制油漆的流變性質。

     

    注意指針的讀取和轉速,S1

    4)測量的新范圍可由下式得到:

          R1100η/x

    其中R1為新的操作程序下可測量的黏度范圍;η為以步驟(1)操作下的標準黏度;而x為以步驟(3)讀取的指針數值。

    5)新的操作程序下,當同樣的轉子設定在在不同的轉速下,新的黏度值可由下式計算而得:

         R1/R2S2/S1

    其中R1為已從步驟(4)中之轉速S1操作下的黏度范圍R1,同時由于已知轉速S2,因此R2便可得到。

    6)新操作程序下的乘積因子(f)可由下式得到:

         fR1/100

    其中R1為特定轉子和轉速下的黏度范圍,其定義參見步驟(4)。

    我們可由Viscometer’s 0-100顯示下的讀數乘以f值來計算黏度值。

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