粘度计测量由内部摩擦产生的液体的粘度 - 厚度或粘性。粘度计通常测量移动的液体穿过表面之间的阻力,指示许多工业相关性质的性质,例如油的润滑能力,生物制作的完整过程中的蛋白质浓度,或液体的润湿特性。
许多类型的粘度计用于研究和开发设置。常见的品种是孔口,下落/移动活塞,旋转,落球,振动和毛细管,它们经过测量振动,流体压力和科里奥利力来运行。
毛细管粘度计使用U形玻璃管,其两端各有一个灯泡,一个比另一个高。流体的粘度测定与定义量的流体通过管(规定直径)经过规定距离所需的时间有关。
毛细管粘度计仅适用于牛顿流体 - 具有称心流动性的流体;粘度作为液体的可定义特征,是更广泛的流变学科学的一个子集,它是材料流动方式的衡量标准。因此,术语粘度通常应用于纯液体(例如,乙醇,水),而流变学是复杂混合物(酸奶,油漆)的特征。
对于牛顿流体,应力和剪切速率之间的关系是恒定的,或者至少是一致的,这对粘度测量的真实世界再现性具有直接影响。
润滑油是粘度测定市场的重要组成部分。机器和大型设备的正常运行依赖于润滑剂,但在正常运行期间,润滑剂的成分会发生变化。
“在使用的过程中进入润滑油的碳烟,碳,乙二醇,颗粒,制冷剂气体,水和其他污染物会降低最终用户获得一致或可重复粘度测量的能力,”Spectro Scientific(马萨诸塞州切姆斯福德)技术上的支持总监Dan Walsh说。 )。换句话说,现成的具有牛顿粘度的润滑剂在使用一周或一个月后可能不会表现出该性质。“用户在购买粘度计时必须要格外注意这一点。”
从瓶子里出来的现代润滑剂本身也可能不会表现出牛顿的行为。“基础原料成分,一种石油产品,显示出称心的粘度,但制造商添加成分以增强或抑制主要成分的某些性质,”沃尔什补充道,“这些可能会引起非牛顿行为。”
与大多数分析模式不同,样品与仪器内部隔离,使用毛细管粘度计,样品室是仪器。因此,清洁对于获得可重复和准确的结果重要性无庸赘述。Cannon Instrument Company(宾夕法尼亚州立大学)副实验室首席技术官Joseph T. Mastropierro强调需要有效,细致的清洁。“在清洁之前尽可能多地从粘度计中排出测试材料对于加速清洁过程重要性无庸赘述,”他说。“当测试材料的粘度很高时,这可能会很棘手,因为排水需要时间。”提高温度会降低测试材料的粘度并有助于更有效地排出。
“第二个关键步骤是选择能够溶解被测材料的清洁溶剂。向粘度计中加入溶剂后,留出足够的浸泡时间,以确保完全溶解并除去测试材料。第二种挥发性低粘度溶剂能够在一定程度上帮助确保清洁。溶剂清洗后,留出适当的空气干燥时间有助于确保残留溶剂的去除完成。“
清洁不充分会极度影响后续粘度测试的质量。“有极大几率会出现错误的更高或更低的结果,这取决于先前测试样品与当前测试样品或所用清洁溶剂的粘度差异,”Mastropierro补充道。
毛细管粘度计是可靠且经过时间考验的,但用户应在考虑其测试液和测量其粘度的条件后才选择此仪器类型。“不要只考虑分析,”沃尔什警告说,“还应该要考虑样品制备以及有几率存在或随时间发展的任何干扰。”