粘度测量原理-旋转原理

介绍了旋转原理

虽然重力随处可见免费的,有时不是为动力不够强。对于高粘度流体根据重力测量将采取太长了。因此,旋转粘度计用电机驱动。与毛细管粘度计,旋转粘度计提供动态或剪切粘度的结果。

旋转粘度计包括一个填充样品杯和被浸入到样品测锤的。有在使用中两个主要原则:

  • 该原理库埃特

  • 该塞尔原理

此外,有不同类型的测量基于测量乙以适合的应用大量的相同的原理和各种形状的设备。

  • 设备类型

  • 旋转测量系统

该原理库埃特

该库埃特原则鲍勃 - 固定,旋转杯

该库埃特原则鲍勃 - 固定,旋转杯

如果鲍勃静止和驱动旋转样品杯,这是库埃特原则(MMA库埃特命名,1858年**1943年)。虽然这种结构避免了与问题紊流,它很少在市售仪器使用。这可能是由于与旋转样品杯的**缘和气密性的问题。

该塞尔原理

该塞尔原则鲍勃 - 旋转,固定杯

该塞尔原则鲍勃 - 旋转,固定杯

在大多数工业用粘度计电动机带动测量Bob和样品杯固步自封。粘度是正比于所需的转动测锤对流体的粘滞力的电机转矩。这就是所谓的塞尔原则(GFC塞尔命名,1864年**1954年)。用人原则塞尔时,鲍勃的低粘度样品中转速不宜过高。否则紊流可能发生因离心力或惯性的影响。

塞尔的原理物理

 

电机转动中填充有样品流体的容器的测锤或主轴。而驱动速度是预设,用于使针对该流体的粘滞力的测锤所需的转矩被测量。

旋转粘度计 - 塞尔原则

旋转粘度计 - 塞尔原则

1 ...电动机和测量单元
2 ......用户界面
3 ...站
4 ...主轴/鲍勃轴
5 ...样品填充杯
6 ...测量主轴/鲍勃(转子)

 

滚塑设备类型

在旋转粘度计有测量扭矩两种常用的方法:

  • 春天设备

  • 伺服装置

春天设备

马达 - 通常是步进电机 - 驱动主轴。枢轴和弹簧组件旋转轴上。与测量锤(转子)主轴连接到该组件。为主轴的旋转,弹簧被偏转成比例引起被测样品的粘度的转矩。

这个系统提供了很高的测量精度在仅覆盖一个小的测量范围的成本。敏感枢轴轴承**防止不良影响和损害。

旋转粘度计 - 弹簧装置

旋转粘度计 - 弹簧装置

1 ...电动机
2 ...上缝盘
3 ...上图为传感器
4 ...春天
5 ...枢轴
6 ...下光传感器
7 ...下刻度盘
8 ...测量鲍勃(转子)

 

伺服装置

这种粘度计类型使用伺服马达来驱动主轴。用测锤(转子)主轴直接连接到轴上。高分辨率数字编码器测量转速。电动机电流成正比引起被测样品的粘度的转矩。粘度可以根据旋转速度和电流来计算。

相较于枢轴承和弹簧系统模型,用伺服电机粘度计覆盖更宽的测量范围,而且更健壮。电子解码器和马达允许更大的转矩和速度范围可能比机械​​弹簧。然而,对于低的速度和低粘度的精度比为弹簧系统下,由于电机和轴承的摩擦影响的测量。

旋转粘度计 - 伺服装置

旋转粘度计 - 伺服装置

1 ...伺服电机具有高分辨率电流测量
2 ...高分辨率光学编码
3 ...编码器盘
4 ...测量摆锤(转子)

 

旋转测量系统

通过改变测量系统的旋转式粘度计,可适应各种应用。**常见的心轴在下面列出。

  • 光盘主轴

  • 圆柱形转轴

  • 特殊形状的主轴

  • 同轴圆筒

光盘主轴

盘为主轴旋转粘度计

盘为主轴旋转粘度计

 

圆柱形转轴

对于旋转粘度计圆柱转轴

对于旋转粘度计圆柱转轴

 

特殊形状的主轴

特殊形状的旋转粘度计主轴

特殊形状的旋转粘度计主轴

1 ... T型主轴
2 ...克雷布斯主轴
3 ...粘贴主轴
4 ...叶片主轴

 

同轴圆筒

这种几何形状在小样本量特殊适配器和热控制的细胞中发现的。在对比测量未定义几何的系统中,剪切速率和剪切应力可以被计算。

同轴圆筒几何

同轴圆筒几何

传说为同轴圆筒几何

在鲍勃的面的剪切速率可以从系统的几何形状和角速度进行计算。同样地,剪切速率可以从所测量的转矩和几何形状进行计算。随着剪切速率和剪切应力,你得到的动力粘度。

在一个圆柱形测量鲍伯的表面剪切速率

用于同轴圆筒形状的剪切应力