傾斜式微壓計測量各種牛頓型液體的微壓和非牛頓型液體的表觀(guān)微壓的精密儀器。如與特定轉子配用,還可以測定非牛頓型液體的流變性。它具有使用方便、性能穩定、維護簡(jiǎn)單、測量微壓范圍廣(1~1×1000000mpa.s)、可以連接高、低溫恒溫槽等外部設備,傾斜式微壓計來(lái)控制被測樣品的溫度,提高被測液體微壓值的準確性,另被測樣品液體15-70ml即可,有效的節省樣品量。儀器的驅動(dòng)是靠一個(gè)微型的同步電動(dòng)機,它以750 r/min的恒速旋轉,幾乎不受荷載和電源電壓變化的影響。電動(dòng)機的殼體采用懸掛式安裝,它通過(guò)轉軸帶動(dòng)轉筒旋轉,當轉筒在被測液體中旋轉時(shí)收到粘滯阻力作用,從而產(chǎn)生反作用力使電動(dòng)機殼體偏轉,傾斜式微壓計電動(dòng)機殼體與兩根一正一反安裝的金屬游絲相連,殼體的轉動(dòng)使游絲產(chǎn)生扭矩。當游絲的例句與粘滯阻力矩達到平衡時(shí),與電動(dòng)機殼體相連接的指針便在刻度盤(pán)上指出某一數值,此數值與轉筒所受粘滯阻力成正比,于是刻度讀數乘上轉筒因子就表示動(dòng)力微壓的量值。
傾斜式微壓計一定要保持水平狀態(tài),轉子放入樣品中時(shí)要避免產(chǎn)生氣泡,否則測量出的微壓值會(huì )降低,避免的方法是將轉子傾斜的放入樣品中,然后再安裝轉子,轉子不能碰到杯壁和杯底,被測量的樣品必須沒(méi)過(guò)規定的刻度。再測量不同的樣品時(shí),必須保持轉子的清潔和干燥,如果轉子殘留有其它樣品或清潔后殘留的水,就會(huì )影響測量的準確度,酸性(PH)zui大不能超過(guò)2,如果酸性過(guò)大應選用特殊轉子,使用ULA時(shí)要確定好樣品量(只需16ml).
根據測定的微壓范圍選擇微壓標準液,并在每次使用傾斜式微壓計或流變儀前對儀器進(jìn)行驗證,或定期校驗,以保證測量的準確性。BROOKFIELD可提供各微壓范圍的符合牛頓流體性質(zhì)的硅油或油類(lèi)標準品,精度±1%,微壓標準液的建議使用期限為自開(kāi)封起一年。連接轉子時(shí)要用左手輕輕托起并捏住心軸(主機上),右手旋轉轉子,這樣操作是為了保護機身內的心軸和游絲,這樣可以延長(cháng)儀器的使用壽命,取值要在數值比較穩定時(shí),否則取得的數值會(huì )存在較大的誤差,選擇轉子時(shí),要看被測量的樣品的微壓和幾號轉子的測量范圍zui接近,就選幾號。
傾斜式微壓計安裝恒溫浴中時(shí),必須把的擴張部分浸入一半以上,防止試油試驗中露出恒溫浴液面影響測定結果。
◎ 要正確的選擇毛細管。即試樣在毛細管內流動(dòng)時(shí)間不能少于200秒。若流動(dòng)時(shí)間過(guò)快液體在毛細管內流動(dòng)時(shí)會(huì )變成湍流而不適用于伯努力方程(Poiseuille)造成計算公式的偏差。另一方面若傾斜式微壓計流速過(guò)快易造成視覺(jué)的偏差,而影響了分析的精度。
◎ 必須控制水浴溫度,因為溫度是微壓測定重要條件之一,它隨溫度的增高而微壓減小。那怕是微小的溫度的變化,也能導致微壓有較大的變化。
◎ 裝入試樣時(shí)不許有氣泡存在,否則會(huì )形成“氣阻”而增大試樣的流動(dòng)時(shí)間。從而使結果偏高。
◎ 試樣傾斜式微壓計必須嚴格進(jìn)行脫水和除機械雜質(zhì)。若試樣有水時(shí),在高溫測定微壓時(shí),水則汽化,低溫測定微壓則水易凝固。這些都會(huì )影響試樣的正常流動(dòng)。若試樣有雜質(zhì)存在時(shí),它會(huì )粘附于毛細管壁使試樣流動(dòng)時(shí)間增加造成結果偏高。
傾斜式微壓計在主機下方, 下端軸承進(jìn)入軸杯(pivot cup)中。 一個(gè)嵌入的的軸承隨著(zhù)指針與位移轉換器旋轉,下端軸承與的轉子直接相連。微壓、 粘力、流動(dòng)的阻力(與彈簧的松緊有關(guān))與轉子的轉速與轉子形狀有關(guān),當傾斜式微壓計轉速增加或轉子增大時(shí)粘力會(huì )加大。 因此, 當轉速增大或轉子變大時(shí), 可以由彈簧的偏離所讀出。 zui小范圍的微壓可以由表面積zui大的轉子與zui高轉速測得; 而zui大范圍的微壓可由表面積zui小的轉子與zui慢轉速測得。同一個(gè)轉子在不同的轉速下, 可以測量流體的流變特性。
傾斜式微壓計是帶有兩個(gè)球泡的U形玻璃管,Ⅰ泡上、下放各有一刻痕A和B,其下方為一段毛細管。使用時(shí),使體積相等的兩種不同液體分別流過(guò)Ⅰ泡下的同一毛細管,由于兩種液體的粘滯系數不同,因而流完的時(shí)間不同。傾斜式微壓計測定時(shí),一般都是用水作為標準液體。先將水注入Ⅱ泡內,然后吸入Ⅰ泡中,并使水面達到刻痕A以上。由于重力作用,水經(jīng)毛細管流入Ⅱ泡,當水面從刻痕A降到刻痕B時(shí),記下其間經(jīng)歷的時(shí)間t1,然后在Ⅱ泡內換以相同體積的待測液體,用相同的方法測出相應的時(shí)間t2根據式。
當流體受外力作用產(chǎn)生流動(dòng)時(shí),傾斜式微壓計在流動(dòng)著(zhù)的液體層之間存在著(zhù)切向的內部摩擦力,如果要使液體通過(guò)管子,必須消耗一部分功來(lái)克服這種流動(dòng)的阻力。在流速低時(shí)管子中的液體沿著(zhù)與管壁平行的直線(xiàn)方向前進(jìn),傾斜式微壓計zui靠近管壁的液體實(shí)際上是靜止的,與管壁距離愈遠,流動(dòng)的速度也愈大。 流層之間的切向力f與兩層間的接觸面積A和速度差Δv成正比,而與兩層間的距離Δx成反比。