初級(jí)使用數(shù)字式粘度計(jì)必讀

本文介紹可以讓使用者更進(jìn)一步測量到精確粘度的方法。同時(shí)介紹上海尼潤智能科技有

限公司生產(chǎn)的數(shù)字式粘度計(jì)組成與原理，并提供一些有用的操作技巧,。那些專精于粘度測量

的專家也許不用再看這些資料,， 然而對(duì)于一般使用者， 在使用數(shù)字式粘度計(jì)前都應(yīng)該閱讀,。一個(gè)完整的基礎(chǔ)能夠增進(jìn)精確粘度的測量,。

數(shù)字式粘度計(jì)運(yùn)作的原理

上海尼潤智能科技有限公司生產(chǎn)的數(shù)字式粘度計(jì)可以調(diào)整不同的轉(zhuǎn)速，它最大優(yōu)點(diǎn)在于

采用步進(jìn)電機(jī),，從而代替齒輪傳動(dòng),。使得數(shù)字式粘度計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速能夠?qū)挿秶鸁o級(jí)

變速,。

如圖所示,， 以高細(xì)分驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)傳感器指針，通過游絲和轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),。

如果轉(zhuǎn)子未受到液體的阻力,，游絲傳感器指針與步進(jìn)電機(jī)的傳感器指針在同一位置。反之,，如果轉(zhuǎn)子受到液體的粘滯阻力,，扭矩傳感器產(chǎn)生扭矩與粘滯阻力抗衡，最后達(dá)到平衡,。這時(shí)

分別通過光電傳感器輸出信號(hào)給 16 位微電腦處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,，最后在帶夜視功能液晶

屏幕上顯示液體的粘度值（mPa·s）,。

粘度,、 粘力、流動(dòng)的阻力(與扭矩傳感器的松緊有關(guān))與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子形狀有關(guān),， 當(dāng)

轉(zhuǎn)速增加或轉(zhuǎn)子增大時(shí)粘力會(huì)加大,。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大或轉(zhuǎn)子變大時(shí),，可以由扭矩傳感器的

偏離所讀出,。最小范圍的粘度可以由表面積最大的轉(zhuǎn)子與最高轉(zhuǎn)速測得; 而最大范圍的粘度

可由表面積最小的轉(zhuǎn)子與最慢轉(zhuǎn)速測得。同一個(gè)轉(zhuǎn)子在不同的轉(zhuǎn)速下,，可以測量流體的流變

特性,。

粘度測量技巧

如同許多精密儀器一樣， 正確的操作方式有助于增進(jìn)數(shù)字式粘度計(jì)的工作效率,。 可以

在使用說明書中每一單元的操作手冊(cè)中找到每個(gè)操作步驟的介紹,， 本節(jié)并不重復(fù)這些部分。 本節(jié)將提供一些建議與指導(dǎo),，經(jīng)由這些完整的基礎(chǔ)指導(dǎo),，可以進(jìn)一步完成許多精確的測量。

保存記錄

在進(jìn)行粘度測量的步驟中,，我們建議數(shù)據(jù)的紀(jì)錄是必須的,。這包括了數(shù)字式粘度計(jì)機(jī)型,、 轉(zhuǎn)子型號(hào)(包括配件)、轉(zhuǎn)速,、百分扭矩,、樣品槽大小、使否使用保護(hù)框架等,。 我們建議自

己做一個(gè)粘度測量所附的記錄表,。

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轉(zhuǎn)子與保護(hù)框架

在使用每個(gè)轉(zhuǎn)子之前必須先檢查一遍， 如果轉(zhuǎn)子已經(jīng)腐蝕或改變形狀了,， 測得的粘度

將不正確,。當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)子有瑕疵或形狀上的損害時(shí)，請(qǐng)與我們聯(lián)絡(luò)取得新的轉(zhuǎn)子,。 如果

你需要特殊環(huán)境下使用,，我們有316L系列不銹鋼，可供選擇,。此外,，特殊材質(zhì)的轉(zhuǎn)子也可

以訂購。

當(dāng)在裝置轉(zhuǎn)子時(shí),，請(qǐng)注意以左螺旋的方向以正確鎖緊,。為了避免對(duì)軸承造成傷害，在安

裝轉(zhuǎn)子時(shí)請(qǐng)輕輕舉起轉(zhuǎn)子連結(jié)頭,。 當(dāng)安裝好轉(zhuǎn)子之后,，請(qǐng)不要撞擊到容器內(nèi)壁， 以免損害

軸承的對(duì)準(zhǔn),。在將轉(zhuǎn)子以安裝到數(shù)字式粘度計(jì)之前,，必須先將轉(zhuǎn)子正確地置于樣品中，轉(zhuǎn)子

的保護(hù)框架可以保護(hù)轉(zhuǎn)子免于危害,，并界定流體邊界條件,，此外在使用1號(hào)或2號(hào)轉(zhuǎn)子時(shí)，對(duì)校正也有很大的影響,。 這個(gè)保護(hù)框架必須隨時(shí)使用,，如果情況不允許使用腳架，必須在

結(jié)果中注明,。然后必須另外做空白實(shí)驗(yàn)以修正數(shù)據(jù)的誤差,。

選擇轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速

使用一個(gè)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)速， 才可能得到一個(gè)正確的粘度模式,。 剛開始做粘度測試時(shí),，

最好選擇轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)速的方法是試誤法， 調(diào)整使粘度計(jì)的百分計(jì)標(biāo)度在20到90之間，當(dāng)百

分計(jì)標(biāo)度在這個(gè)范圍內(nèi)測量精確度可以提高,。如果百分計(jì)標(biāo)度超過90,， 請(qǐng)選擇一個(gè)較慢的

轉(zhuǎn)速或較小的轉(zhuǎn)子。相反地,，如果百分計(jì)標(biāo)度小于20,，請(qǐng)選擇一個(gè)較高的轉(zhuǎn)速或較大的轉(zhuǎn)

子。

例如在DV-2+PRO數(shù)字式粘度計(jì)的1號(hào)轉(zhuǎn)子在60RPM時(shí)的最大量程100mPa.s,。最大的測量

范圍即為90 mPa.s,， 最小范圍為20 mPa.s。 如果樣品的粘度為150 mPa.s,，并需另外選擇

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速組合%以符合可測范圍,， 然而如果樣品是50 mPa.s 左右， 這樣的組合就十分適

合,。 經(jīng)過這樣的準(zhǔn)備,，就能夠很適當(dāng)?shù)剡x擇應(yīng)用的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)速了。在測量多組的粘度數(shù)據(jù)

時(shí),， 也必須要做同樣的動(dòng)作選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)速,。當(dāng)必須在不同的轉(zhuǎn)速下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)選擇

一組可以符合全部測量范圍的轉(zhuǎn)子,。

樣品槽大小

我們建議在測量粘度時(shí),， 樣品槽的大小最好是內(nèi)徑為70mm或更大。通常是使用400 ml

的燒杯容器,。 使用較小的燒杯會(huì)使粘度偏大,，尤其在使用1號(hào)與2號(hào)轉(zhuǎn)子時(shí)。在使用一個(gè)

較小樣品槽時(shí),， 最簡單的方式就是在結(jié)果中注明這一點(diǎn),， 并忽略可能的校正誤差,。只要一

直使用同一個(gè)樣品槽,，這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)連就是正確的。

樣品狀態(tài)

流體樣品必須避免氣泡在其中,，這可以以輕拍樣品槽或使用真空裝置的方式來解決,。樣

品必須保持在恒定且均勻的溫度下， 這可以檢查樣品槽內(nèi)不同地區(qū)來確定,。 注意在讀取數(shù)

據(jù)之前,，樣品、轉(zhuǎn)子與保護(hù)框架必須都要達(dá)到預(yù)定溫度,。由讀取數(shù)據(jù)之前的攪拌而達(dá)到均勻

的溫度分布,，但必須先確定這樣的攪拌不會(huì)影響樣品的粘度。我們可以使用專用粘度測量恒

溫水槽使系統(tǒng)溫度達(dá)到要求，關(guān)于專用粘度測量恒溫水槽的選擇請(qǐng)與我們聯(lián)系,。高溫下的操

作(超過100℃)就必須使用加熱器配件,，樣品的均勻性也是很重要的因素， 尤其在某些分散

的系統(tǒng)可能會(huì)有沉降現(xiàn)象發(fā)生,。在某些狀況下,，測量數(shù)據(jù)之前的簡單攪拌可以預(yù)防系統(tǒng)發(fā)生

沉降。

轉(zhuǎn)子的沉浸狀況

轉(zhuǎn)子必須沉浸樣品之中直到標(biāo)記處,， 不正確的位置將使粘度數(shù)據(jù)不正確,。在某些例子

中， 因?yàn)檗D(zhuǎn)子的沉浸,，樣品會(huì)改變其流變狀態(tài),。為了避免這個(gè)狀況，我們建議在樣品不同

位置至入轉(zhuǎn)子測量,，然后水平地移至樣品槽的中央,。這個(gè)動(dòng)作必須在將轉(zhuǎn)子與粘度計(jì)相連之

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前完成。

讀取數(shù)據(jù)

在操作粘度計(jì)之前,，必須先確定粘度計(jì)安全地固定在桌子上并且在適當(dāng)?shù)母叨取?選擇

轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)速組合,，并裝置到粘度計(jì)上。激活粘度計(jì)并且使其達(dá)到穩(wěn)定的讀數(shù),。然而轉(zhuǎn)子加速

過程中所獲得的動(dòng)量,，可能會(huì)造成讀數(shù)在穩(wěn)定讀數(shù)附近有擺動(dòng)的現(xiàn)象。有數(shù)種方法可以獲得

較令人滿意的數(shù)據(jù),。在某些情況中,，必須花5分鐘的時(shí)間以達(dá)到穩(wěn)定。一般條件下,，你只需

要等待一個(gè)合理的時(shí)間讓讀數(shù)穩(wěn)定,。再現(xiàn)性更高的方法是在讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一定周期之后再讀取數(shù)

據(jù)。 由于不同轉(zhuǎn)速情形不同,，另一個(gè)可行的辦法是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定時(shí)間時(shí)候再讀取數(shù)據(jù),。

你也許會(huì)發(fā)現(xiàn)讀數(shù)并不會(huì)呈現(xiàn)穩(wěn)定而是一直跳動(dòng)。這常常是由于流體的非牛頓性質(zhì)所造成

的,。但是如果讀數(shù)持續(xù)增加或下降,，代表流體的性質(zhì)可能會(huì)隨時(shí)間而變化，這種情況下就需

要另外的技巧已獲得正確的粘度,。數(shù)字式粘度計(jì)的扭力顯示,，即使在穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到以后，也

許仍有會(huì)0.1%或0.3%的跳動(dòng),。這種情況下,，只要讀取平均的數(shù)據(jù)即可,。較大的跳動(dòng)可能由

其它原因所造成。

校正

我們通常十分關(guān)心粘度計(jì)的精確度,。 以下是一些測試可以幫助我們了解粘度計(jì)的狀況：

(A) 軸承的損壞也會(huì)造成粘度計(jì)讀數(shù)不正確與再現(xiàn)性降低,。下列方法的交替測試可以幫助你

評(píng)估這些機(jī)械裝置的狀況：

1. 數(shù)字式粘度計(jì)必須將電源打開， 但馬達(dá)關(guān)閉,。

2. 將轉(zhuǎn)子連接器轉(zhuǎn)動(dòng)15角度,，并且放開使其自動(dòng)回轉(zhuǎn)。

3. 如果每次都可以順利地回轉(zhuǎn),，代表軸承是沒有問題的,。按測量鍵，粘度值應(yīng)是0 mPa.s

如果連接器緩緩或不順利地回轉(zhuǎn),，代表這樣的粘度計(jì)并不能良好運(yùn)作并需要維修,。

(B) 最后可以使用標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品校正粘度計(jì)。 根據(jù)操作手冊(cè),， 小心測量這些標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品,。尼潤公司提供的標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品(誤差范圍在±1\%內(nèi))是一個(gè)十分理想的選擇。由于可能會(huì)有不

能預(yù)期的流力行為,，我們并不建議使用其它流體做為校正用,。

(C 如果粘度計(jì)可以通過以上全部的測試，那么此粘度計(jì)的表現(xiàn)應(yīng)該會(huì)令人滿意的,。如果仍

然覺得測量出的數(shù)據(jù)不合理,，請(qǐng)與我們尼潤公司聯(lián)系。

重新校正數(shù)字式粘度計(jì)

在許多環(huán)境下,，使用尼潤公司粘度計(jì)測量粘度時(shí),，并無法使用400 ml燒杯容器。如果

移動(dòng)這些流體是十分麻煩或很浪費(fèi)時(shí)間,，就會(huì)有需求要使用不一樣的容器,。有些時(shí)候，為了

避免做額外的清理,，我們還會(huì)不使用保護(hù)框架,。

以上這些狀況都需要重新校正粘度計(jì)已獲得精確的粘度數(shù)據(jù)。

如果你測量了一組粘度,， 而只想測量同樣的樣品在不同環(huán)境下的粘度,， 只需做以下的步驟

即可：

(1.) 將樣品放于同一個(gè)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(zhuǎn)

子與轉(zhuǎn)速，并且保持在同樣的溫度,。

(2.) 記下新的讀數(shù),， 做為新的參考點(diǎn),。

當(dāng)粘度計(jì)是用來做品質(zhì)控制時(shí)， 這個(gè)步驟可以建立控制的方法,， 操作者此時(shí)并不需要知道

樣品真正的粘度,。

如果你需要樣品真正的粘度又不想使用腳架， 可以遵循下列步驟：

(1) 根據(jù)剛開始介紹的操作步驟,， 測量牛頓流體的粘度,， 并使用標(biāo)準(zhǔn)樣品槽。我們強(qiáng)烈建

議此時(shí)使用尼潤公司提供標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品,。 小心操作測量步驟,， 因?yàn)樽詈蟮慕Y(jié)果與此息息相

關(guān)。顯示讀數(shù)即可得到流體的粘度(mPa.s),。

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(2) 將此標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品置入你所想要使用的樣品槽內(nèi),。 注意溫度必須保持一致。

(3) 標(biāo)準(zhǔn)粘度樣品使用后,試將使用的轉(zhuǎn)子,， 在這個(gè)新的樣品槽內(nèi)重新測量粘度,。

例如，在印刷墨中添加溶質(zhì)會(huì)使墨水的粘度值變??；而且添加的溶質(zhì)種類可用來控制油漆的

流變性質(zhì)。

數(shù)字式粘度計(jì)的保養(yǎng)

上海尼潤智能科技有限公司生產(chǎn)的數(shù)字式粘度計(jì)擁有高度的可靠性,，且能提供給儀器正

確的操作指令,。為了避免發(fā)生潛在的問題，一些操作要點(diǎn)值得使用者記得：

（A） 粘度計(jì)對(duì)于外在環(huán)境的調(diào)整適應(yīng)能力是極小的,；儀器的最佳表現(xiàn)必須建構(gòu)在免除所

有可能影響儀器靈敏度的不必要的摩擦力,。此意必須有良好的清潔習(xí)慣。注意要避免灰塵,、煙,、液體和其它形式的污染源進(jìn)入粘度計(jì)中。如果必須在污染的環(huán)境下操作儀器,，我們建議

使用延長的轉(zhuǎn)子和/或清潔用具來減少污染物進(jìn)入系統(tǒng)中,。

（B）不要將已有流體附著的轉(zhuǎn)子裝設(shè)在儀器上。

（C）不要將粘度計(jì)暴露在75℃的環(huán)境下,。當(dāng)必須在高溫下測量樣品粘度,，建議使用延長的

轉(zhuǎn)子或附屬的加溫配件。

（D）避免從旁或下方插擠轉(zhuǎn)子接頭,，因接頭可以保護(hù)轉(zhuǎn)子的中樞與軸承,，而如此粗劣的動(dòng)

作會(huì)破壞或使接頭變得不靈敏。當(dāng)接觸或移除轉(zhuǎn)子時(shí),，永遠(yuǎn)記得要升起轉(zhuǎn)子接頭,。不要使轉(zhuǎn)

子敲擊到樣品槽或傷害樣品槽,，以及不要直接拉扯轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子接頭。

（E）不要使儀器倒下或劇烈地?fù)u動(dòng)儀器,。數(shù)字式粘度計(jì)的基座能提供方便且堅(jiān)固的支撐,。如果必須攜往他處使用粘度計(jì)，不使用時(shí),，一定要將粘度計(jì)裝箱保存,。

如果粘度計(jì)受到物理性地傷害，請(qǐng)務(wù)必將儀器送到尼潤公司售后服務(wù)部修理,，或請(qǐng)洽所購買

儀器的代理商協(xié)助處理,。

儀器的保養(yǎng)依據(jù)各不同使用狀況而有不同的時(shí)間；如果是在正常的使用狀況,，一年一次的服

務(wù)已足以使儀器保持在最好的操作狀況,；更嚴(yán)厲的操作環(huán)境則需要更頻繁的保養(yǎng)。這項(xiàng)服務(wù)

請(qǐng)致電尼潤公司或儀器的代理商,。

發(fā)現(xiàn)問題并修理故障

在粘度計(jì)中都附有一份產(chǎn)品說明書,，其中有詳盡地描述儀器使用方法和注意事項(xiàng)。下面列出

一些粘度計(jì)使用時(shí)常常遇到的問題,，同時(shí)并附上可能造成的原因以及建議修復(fù)的方法,。

轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動(dòng)

□ 確定粘度計(jì)有插上插頭。

□ 檢查粘度計(jì)所使用的電壓（115V,，220V）：它必須符合墻上插座上的電壓,。

□ 確定電源開關(guān)在開的位置。

□ 確定轉(zhuǎn)速設(shè)定正確而且在你所設(shè)定轉(zhuǎn)速,。

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，轉(zhuǎn)子搖晃或轉(zhuǎn)子的軌跡看起來有彎曲的現(xiàn)象

□ 確定轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子接頭上有轉(zhuǎn)緊。

□ 檢查轉(zhuǎn)子是否為筆直的,；如果其為彎曲的,，換調(diào)它。

□ 檢查粘度計(jì)接頭與轉(zhuǎn)子接頭接合區(qū)域及螺紋是否有灰塵,；接頭上的螺紋處于以清除,。

□ 檢查螺紋的磨擦損耗；如果螺紋已磨損,，請(qǐng)將設(shè)備送修,。

□ 檢查轉(zhuǎn)子是否不在同一個(gè)圓心旋轉(zhuǎn)或搖晃。當(dāng)從轉(zhuǎn)子底下測量轉(zhuǎn)子在空氣中水平的移動(dòng)

距離,，我們?cè)试S有0.5mm的偏差,。

□ 檢查粘度計(jì)接頭是否有彎曲；如果有,，設(shè)備必須送修,。

如果設(shè)備的誤差超出范圍,，儀器必須送修,。

上海尼潤智能科技有限公司

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