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粘度測量原理-旋轉原理

介紹了旋轉原理

雖然重力隨處可見免費的,有時不是為動力不夠強。對于高粘度流體根據重力測量將采取太長了。因此,旋轉粘度計用電機驅動。與毛細管粘度計,旋轉粘度計提供動態或剪切粘度的結果。

旋轉粘度計包括一個填充樣品杯和被浸入到樣品測錘的。有在使用中兩個主要原則:

  • 該原理庫埃特

  • 該塞爾原理

此外,有不同類型的測量基于測量乙以適合的應用大量的相同的原理和各種形狀的設備。

  • 設備類型

  • 旋轉測量系統

該原理庫埃特

該庫埃特原則鮑勃 - 固定,旋轉杯

該庫埃特原則鮑勃 - 固定,旋轉杯

如果鮑勃靜止和驅動旋轉樣品杯,這是庫埃特原則(MMA庫埃特命名,1858年**1943年)。雖然這種結構避免了與問題紊流,它很少在市售儀器使用。這可能是由于與旋轉樣品杯的jue緣和氣密性的問題。

該塞爾原理

該塞爾原則鮑勃 - 旋轉,固定杯

該塞爾原則鮑勃 - 旋轉,固定杯

在大多數工業用粘度計電動機帶動測量Bob和樣品杯固步自封。粘度是正比于所需的轉動測錘對流體的粘滯力的電機轉矩。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,鮑勃的低粘度樣品中轉速不宜過高。否則紊流可能發生因離心力或慣性的影響。

塞爾的原理物理

 

電機轉動中填充有樣品流體的容器的測錘或主軸。而驅動速度是預設,用于使針對該流體的粘滯力的測錘所需的轉矩被測量。

旋轉粘度計 - 塞爾原則

旋轉粘度計 - 塞爾原則

1 ...電動機和測量單元
2 ......用戶界面
3 ...站
4 ...主軸/鮑勃軸
5 ...樣品填充杯
6 ...測量主軸/鮑勃(轉子)

 

滾塑設備類型

在旋轉粘度計有測量扭矩兩種常用的方法:

  • 春天設備

  • 伺服裝置

春天設備

馬達 - 通常是步進電機 - 驅動主軸。樞軸和彈簧組件旋轉軸上。與測量錘(轉子)主軸連接到該組件。為主軸的旋轉,彈簧被偏轉成比例引起被測樣品的粘度的轉矩。

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

旋轉粘度計 - 彈簧裝置

旋轉粘度計 - 彈簧裝置

1 ...電動機
2 ...上縫盤
3 ...上圖為傳感器
4 ...春天
5 ...樞軸
6 ...下光傳感器
7 ...下刻度盤
8 ...測量鮑勃(轉子)

 

伺服裝置

這種粘度計類型使用伺服馬達來驅動主軸。用測錘(轉子)主軸直接連接到軸上。高分辨率數字編碼器測量轉速。電動機電流成正比引起被測樣品的粘度的轉矩。粘度可以根據旋轉速度和電流來計算。

相較于樞軸承和彈簧系統模型,用伺服電機粘度計覆蓋更寬的測量范圍,而且更健壯。電子解碼器和馬達允許更大的轉矩和速度范圍可能比機械??彈簧。然而,對于低的速度和低粘度的精度比為彈簧系統下,由于電機和軸承的摩擦影響的測量。

旋轉粘度計 - 伺服裝置

旋轉粘度計 - 伺服裝置

1 ...伺服電機具有高分辨率電流測量
2 ...高分辨率光學編碼
3 ...編碼器盤
4 ...測量擺錘(轉子)

 

旋轉測量系統

通過改變測量系統的旋轉式粘度計,可適應各種應用。**常見的心軸在下面列出。

  • 光盤主軸

  • 圓柱形轉軸

  • 特殊形狀的主軸

  • 同軸圓筒

光盤主軸

盤為主軸旋轉粘度計

盤為主軸旋轉粘度計

 

圓柱形轉軸

對于旋轉粘度計圓柱轉軸

對于旋轉粘度計圓柱轉軸

 

特殊形狀的主軸

特殊形狀的旋轉粘度計主軸

特殊形狀的旋轉粘度計主軸

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胞中發現的。在對比測量未定義幾何的系統中,剪切速率和剪切應力可以被計算。

同軸圓筒幾何

同軸圓筒幾何

傳說為同軸圓筒幾何

在鮑勃的面的剪切速率可以從系統的幾何形狀和角速度進行計算。同樣地,剪切速率可以從所測量的轉矩和幾何形狀進行計算。隨著剪切速率和剪切應力,你得到的動力粘度。

在一個圓柱形測量鮑伯的表面剪切速率

用于同軸圓筒形狀的剪切應力

 


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