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粘度測(cè)量原理-旋轉(zhuǎn)原理

介紹了旋轉(zhuǎn)原理

雖然重力隨處可見(jiàn)免費(fèi)的，有時(shí)不是為動(dòng)力不夠強(qiáng)。對(duì)于高粘度流體根據(jù)重力測(cè)量將采取太長(zhǎng)了。因此，旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。與毛細(xì)管粘度計(jì)，旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)提供動(dòng)態(tài)或剪切粘度的結(jié)果。

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)包括一個(gè)填充樣品杯和被浸入到樣品測(cè)錘的。有在使用中兩個(gè)主要原則：

  • 該原理庫(kù)埃特

  • 該塞爾原理

此外，有不同類(lèi)型的測(cè)量基于測(cè)量乙以適合的應(yīng)用大量的相同的原理和各種形狀的設(shè)備。

  • 設(shè)備類(lèi)型

  • 旋轉(zhuǎn)測(cè)量系統(tǒng)

該原理庫(kù)埃特

該庫(kù)埃特原則鮑勃 - 固定，旋轉(zhuǎn)杯

該庫(kù)埃特原則鮑勃 - 固定，旋轉(zhuǎn)杯

如果鮑勃靜止和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)樣品杯，這是庫(kù)埃特原則（MMA庫(kù)埃特命名，1858年**1943年）。雖然這種結(jié)構(gòu)避免了與問(wèn)題紊流，它很少在市售儀器使用。這可能是由于與旋轉(zhuǎn)樣品杯的jue緣和氣密性的問(wèn)題。

該塞爾原理

該塞爾原則鮑勃 - 旋轉(zhuǎn)，固定杯

該塞爾原則鮑勃 - 旋轉(zhuǎn)，固定杯

在大多數(shù)工業(yè)用粘度計(jì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)測(cè)量Bob和樣品杯固步自封。粘度是正比于所需的轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)錘對(duì)流體的粘滯力的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。這就是所謂的塞爾原則（GFC塞爾命名，1864年**1954年）。用人原則塞爾時(shí)，鮑勃的低粘度樣品中轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高。否則紊流可能發(fā)生因離心力或慣性的影響。

塞爾的原理物理

 

電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中填充有樣品流體的容器的測(cè)錘或主軸。而驅(qū)動(dòng)速度是預(yù)設(shè)，用于使針對(duì)該流體的粘滯力的測(cè)錘所需的轉(zhuǎn)矩被測(cè)量。

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) - 塞爾原則

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) - 塞爾原則

1 ...電動(dòng)機(jī)和測(cè)量單元
2 ......用戶(hù)界面
3 ...站
4 ...主軸/鮑勃軸
5 ...樣品填充杯
6 ...測(cè)量主軸/鮑勃（轉(zhuǎn)子）

 

滾塑設(shè)備類(lèi)型

在旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)有測(cè)量扭矩兩種常用的方法：

  • 春天設(shè)備

  • 伺服裝置

春天設(shè)備

馬達(dá) - 通常是步進(jìn)電機(jī) - 驅(qū)動(dòng)主軸。樞軸和彈簧組件旋轉(zhuǎn)軸上。與測(cè)量錘（轉(zhuǎn)子）主軸連接到該組件。為主軸的旋轉(zhuǎn)，彈簧被偏轉(zhuǎn)成比例引起被測(cè)樣品的粘度的轉(zhuǎn)矩。

這個(gè)系統(tǒng)提供了很高的測(cè)量精度在僅覆蓋一個(gè)小的測(cè)量范圍的成本。敏感樞軸軸承必須防止不良影響和損害。

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) - 彈簧裝置

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) - 彈簧裝置

1 ...電動(dòng)機(jī)
2 ...上縫盤(pán)
3 ...上圖為傳感器
4 ...春天
5 ...樞軸
6 ...下光傳感器
7 ...下刻度盤(pán)
8 ...測(cè)量鮑勃（轉(zhuǎn)子）

 

伺服裝置

這種粘度計(jì)類(lèi)型使用伺服馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)主軸。用測(cè)錘（轉(zhuǎn)子）主軸直接連接到軸上。高分辨率數(shù)字編碼器測(cè)量轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)電流成正比引起被測(cè)樣品的粘度的轉(zhuǎn)矩。粘度可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度和電流來(lái)計(jì)算。

相較于樞軸承和彈簧系統(tǒng)模型，用伺服電機(jī)粘度計(jì)覆蓋更寬的測(cè)量范圍，而且更健壯。電子解碼器和馬達(dá)允許更大的轉(zhuǎn)矩和速度范圍可能比機(jī)械??彈簧。然而，對(duì)于低的速度和低粘度的精度比為彈簧系統(tǒng)下，由于電機(jī)和軸承的摩擦影響的測(cè)量。

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) - 伺服裝置

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) - 伺服裝置

1 ...伺服電機(jī)具有高分辨率電流測(cè)量
2 ...高分辨率光學(xué)編碼
3 ...編碼器盤(pán)
4 ...測(cè)量擺錘（轉(zhuǎn)子）

 

旋轉(zhuǎn)測(cè)量系統(tǒng)

通過(guò)改變測(cè)量系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)，可適應(yīng)各種應(yīng)用。**常見(jiàn)的心軸在下面列出。

  • 光盤(pán)主軸

  • 圓柱形轉(zhuǎn)軸

  • 特殊形狀的主軸

  • 同軸圓筒

光盤(pán)主軸

盤(pán)為主軸旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)

盤(pán)為主軸旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)

 

圓柱形轉(zhuǎn)軸

對(duì)于旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)圓柱轉(zhuǎn)軸

對(duì)于旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)圓柱轉(zhuǎn)軸

 

特殊形狀的主軸

特殊形狀的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)主軸

特殊形狀的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)主軸

1 ... T型主軸
2 ...克雷布斯主軸
3 ...粘貼主軸
4 ...葉片主軸

 

同軸圓筒

這種幾何形狀在小樣本量特殊適配器和熱控制的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的。在對(duì)比測(cè)量未定義幾何的系統(tǒng)中，剪切速率和剪切應(yīng)力可以被計(jì)算。

同軸圓筒幾何

同軸圓筒幾何

傳說(shuō)為同軸圓筒幾何

在鮑勃的面的剪切速率可以從系統(tǒng)的幾何形狀和角速度進(jìn)行計(jì)算。同樣地，剪切速率可以從所測(cè)量的轉(zhuǎn)矩和幾何形狀進(jìn)行計(jì)算。隨著剪切速率和剪切應(yīng)力，你得到的動(dòng)力粘度。

在一個(gè)圓柱形測(cè)量鮑伯的表面剪切速率

用于同軸圓筒形狀的剪切應(yīng)力

 


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