浅谈旋转粘度计的使用

 1 油品粘度测量方法油品粘度的测量按 GB/T 10247-2008《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法标准试验方法》进行，本标准规定了毛细管法、落球法、旋转法、振动法测量流体运动粘度和动力粘度的通用方法 [1] 。2 旋转粘度计的工作原理同步电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘，再通过游丝和转轴带动转子旋转。如图 1 所示，如果转子未受到液体的阻力，则游丝、指针与刻度圆盘同速旋转，指针在刻度盘上指出的读数为“0”；反之，如果转子受到液体的粘滞阻力，则游丝产生扭矩，与粘滞阻力抗衡最后达到平衡，这时与游丝连接的指针在刻度盘上指示一定的读数（即游丝的扭转角）[2] 。将读数乘上特定的系数即得到液体的粘度（mPa·s）。3 旋转粘度计使用（1）准确地控制被测液体的温度。影响粘度的主要因素是温度，例如 20益时水的动力粘度为 1.005cp，21益时水的动力粘度为 0.981cp，温度变化 1益，误差达到 2.4豫，所以要特别注意将被测液体的温度恒定在规定的温度点附近。使用时将转子以足够长的时间浸于被测液体同时进行恒温，使其能和被测液体温度一致，减少温度波动对测量精度的影响 [3] 。（2）转子选择。先大约估计被测样品的粘度范围，高粘度的样品选择小体积（3、4 号）转子和慢的转速，低粘度的样品选用大体积（1、2 号）转子和快的转速。每次产量的百分计标度（扭矩）在 20%~90%之间为正常值，在此范围内测得的粘度值为正确值。同时，测量尽可能使转子置于容器中心，减少应转少偏置带来的测量误差。（3） 粘度计的性能指标需要满足国家计量检定规程度要求使用中的粘度计要进行周期检定，必要时（粘度计使用频繁或处于合格临界状态） 要进行中间自查以确定其计量性能合格，系数误差在允许范围内，否则无法获得准确数据。（4）防止转子浸入液体时有气泡附粘于转子下面。在转子浸入液体的过程中往往带有气泡,在转子旋转后一段时间大部分会上浮消失，附在转子下部的气泡有时无法消除,气泡的存在会给测量数据带来较大的偏差，使用时应将转子慢慢倾斜浸入到盛样器内，这样可以有效地减少气泡的产生。保证液体的均匀性。（5）量程、系数及转子、转速的选择。淤先大约估计被测液体的粘度范围，然后根据量程表选择适当的转子和转速；如测定约 2500mPa·s 左右的液体时可选用下列组合：2 号转子为 6 转/分；3 号转子为 30转/分。于当估计不出被测液体的大致粘度时，应假定为较高的粘度，试用由小到大的转子和由慢到快的转速。原则是高粘度的液体选用小转子（转子号高），慢速度；低粘度的液体选用大转子（转子号低），快转速。盂测定时指针在刻度盘上指示的读数需要乘上系数表上的特定系数才为测得的粘度（mPa·s）。 （1）式中，滋 为粘度；K 为系数；琢 为指针所指读数（偏转量）。（6）电源频率不准时按修正公式修正对于日本和欧美的有些仪器,名义频率在 60Hz,需要进行频率修正,否则会产生 20%的误差,修正公式为:实际粘度=（指示粘度伊名义粘度）/实际频率 （2）对于国产仪器名义频率在 50Hz,而我国目前的供电频率也是 50Hz,所以一般测量不需要频率修正（7）保证转子的清洁。测量用的转子(包括外筒)要清洁无污物,一般要在测量后及时对粘度计清洗。要注意清洗的方法,可用合适的有机溶剂浸泡,千万不要用金属刀具等硬刮, 因为转子表面有严重的刮痕时会影响测量精度。（8）测量容器的选择对于双筒旋转粘度计要仔细阅读仪器说明书,不同的转子(内筒)匹配相应的外筒,否则测量结果会偏差巨大。对于单一圆筒旋转粘度计,原理上要求外筒半径无限大,实际测量时要求外筒即测量容器的内径不低于某一尺寸 [4] 。（9）其他注意事项。大部分仪器需要调整水平，在更换转子和调节转子高度后以及在测量过程中随时注意水平问题,否则会引起读数偏差甚至无法读数；有些仪器需装保护架，仔细阅读说明书按规定安装,否则会引起读数偏差。