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布氏粘度计各种模式介绍
发布时间:2015-10-08 点击次数:616次
   
布氏粘度计各种模式
  转子型态
  (Spindle Geometries)
  本公司的黏度计都会提供您zui适合的转子,来搭配购买的仪器以达到zui好的使用范围及应用。然而这些转子都有其特殊的型态,目的是为了能够提供一zui适的结果给您。本公司有提供多样的转子与配件以满足使用者的需求;在此节我们都有列出。
  本公司的黏度计材质上采用的是300系列的不锈钢材,因此在一般操作情况下都不用予以维修,有些更进一步的覆上一层抗腐蚀材质。若您在应用上较不同,需要较特殊的转子的话,欢迎您向本公司洽询。
  盘状转子
  几种标准的转子型号如下LV系列(转子#2和#3)和RV/HA/HB系列(转子#1到#6),这几组是比较常用的,并且使用于容量600ml或以上的样品槽中。转子的制造是相当精准的,并且在不同流体中都做过黏度数据再现性的测试。这些结果并可经由Technical Paper AR-82中的数学程序加以转换成黏度的函数。2.1.7节中有转子几何型态直接对应剪率的相关资料。
  圆柱状转子
  这类转子(LV#1和#4 RV/HA/HB#7)拥有固定的型态,不仅对黏度,也可以计算剪率与剪力的数值。这类转子的其它方面的参数和前面的盘状转子大致上相似。由于在几何设计上的优势,再加上数学分析这类转子对于非牛顿流体的测量相当的有价值。这类转子在本公司各种黏度计的模式都可以应用,但必须挑选适当的范围。另外圆柱型转子中相当于盘状型号LV#2和#3的转子本公司也有提供。2.1.7节有剪率几何方面的相关资料。
  共轴圆柱
  共轴圆柱的几何构造可用来得到较好剪率及剪力的数值,特别是在当样品体积非常小的时候。下述几种是本公司仪器采用此几何构造的配件,它们在特殊情况下都拥有其个别的优点。这些装备配件有:Small Sample Adapter(2.1.4节)、UL Adapter(2.1.5节)、Thermosel(2.1.6节)和DIN Adapter(2.1.4节)。
  圆锥/平板
  (Cone/Plate)几何构造
  Cone/plate 的几何构造不但提供了黏度值,另外也能让使用者轻易的得到准确的剪力及剪率值。它所需的样品体积小,并且也设计了可控温的结构;另外它的构造也特别适合用来研究分析非牛顿流体的流变行为。这一装置包含在Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer里面(2.1.8节中包含有更多的相关资料)。
  T型转子
  通常和Helipath Stand配件相连接,它通常被拿来测量低流动性的或是不流动的物质,如糊状物、胶体或是乳脂状物
  温度控制
  (Temperature Control)
  在黏度的测量中为了确保实验的准确性与再现性,我们常常在实验中加上了温度的控制。而也因此本公司的仪器具有下列的系统:
  控温槽
  在大多数的黏度测量应用上,使用恒温槽来控温是相当合适的。其中有两种形式:循环式通常以包覆仪器的方式使用,如Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer(2.1.8节)和Small Sample Adapter(2.1.5节);和水槽/循环,这种适用于各种仪器的应用,将样品容器沈浸在水槽中以达到控温的效果。不过控温槽有一个操作的温度限制,大约在120℃左右(和槽内使用的液体有关),且通常还需要一辅助装置,以供当所需温度在室温以下时使用。我们也提供冷却的设备。如果您需要更多资料,可跟本公司洽询。
  高温测量系统
  (Thermosel System)
  这个系统是为了少量样品,且在温度介于40到300℃的测量所设计。它和一般的控温系统不同,它并不以流体为控温的介质。
  小体积样品槽
  (Small sample Volume)
  大部分本公司样品槽的标准规格是个约600毫升的Griffin杯。而很多的使用者认为一个小体积的样品槽是非常必要的,因此本公司的产品提供了几种小体积的样品槽。
  微量样品接头
  (Small Sample Adapter)
  我们使用了特殊的设计来提供一个小体积的样品槽,这个小体积的样品槽是个夹套式与同轴圆柱型的配备,除了cone/plate型以外,它和本公司其它的黏度计都是可以兼容的。它所需的样品体积,依模式的不同,其范围在2.0到16.0毫升。另外依使用模式的不同,所能测得的黏度范围从5 cp到10,000,000 cp,而剪率是从0.066到93.0 1/秒。另外Small Sample Adapter的夹套设计也可以与循环式的控温槽相接,zui高约可达到100℃下的恒温状态。
  超低黏度接头
  (UL Adapter)
  UL Adapter主要适用在比一般量测范围更低的黏度来量测。当与可动的end cap搭配使用时,其样品体积需要量为16.0毫升。在2.1.5节有提供较多的资料。
  DIN Adapter
  DIN Adapter与UL Adapter一样,是与特别的黏度计搭配使用,来对黏度范围较一般测量低时做量测用。它的测量范围在1 cp到50,000 cp与DIN 53019相符。
  高温测量系统
  (Thermosel System)
  Thermosel系统可量测温度控制在300℃下的黏度。与同轴圆柱型态转子搭配使用下,样品体积介于8.0到13.0毫升间(和所用转子相关)。详情参照2.1.6节。
  Wells-Brookfield Cone/Plate & CAP黏度计
  当样品体积被限制住的时候,我们往往使用Wells-Brookfield Cone/Plate黏度计,因为其所需样品量在0.5到2.0毫升间。相关资料在2.1.8节有所论述。
  CAP黏度计所需样品量<1毫升。
  低黏度状态
  (Low Viscosity)
  每一个Brookfield的黏度计都提供了相当宽广的黏度量测范围,但偶尔还是会有某些状况下,必须做仪器范围外的量测。有几项本公司的配件提供这些范围外的服务:
  超低黏度接头
  (UL Adapter)
  这个配件的设计明显地替LV系列的黏度计提供了较低黏度量测的敏感度;它可以被使用于除了cone/plate型外之本公司的黏度计。当装配在LVF或LVT黏度计上时,UL Adapter提供了1.0到10.0 cp的量测范围与转速60rpm下的剪率73.4 1/秒。而其它种类的黏度计与UL Adapter搭配下所能测量的zui低黏度如下:RVT,6.4 cp;HAT,12.8 cp;HBT,51.2 cp。UL Adapter的型态为一共轴圆柱并在外层圆柱加上一可动式PE末端帽。再加上此末端帽的条件下,其样品量测体积为16.0毫升,且可在一空温槽下控温到zui高100℃;若除去此末端帽,则此Adapter将可适用于任何的样品槽。
  微量样品接头
  在一些转子/样品槽的搭配下,Small Sample Adapter有机会量测到比一般范围要低一点的黏度值。详细的应用测量的范围请参照表,若想了解更加详细,可在2.1.4节找到资料。
  高温测量系统
  与特定的转子搭配,Thermosel系统可提供低黏度的一个较高的敏感度;想知道更多的资料可以参考应用范围表,而此系统在2.1.6节有更详细的讨论。
  Wells-Brookfield Cone/Plate黏度计
  Wells-Brookfield Cone/Plate黏度计对低黏度的量测可以到达0.1 cp。
  高温状态
  (High Temperature)
  在高温下的黏度量测可简可繁,主要视样品种类与温度而决定。有时zui重要的地方是在控制黏度计与样品间的距离来增加转子的使用范围(2.1.10节)。另外有些困难的应用,如熔融态玻璃的测量,需要特制的熔炉及坩埚,当然此时黏度计的配件也需要有耐高温的抵抗能力(若您有需要可与本公司联络洽询)。由前述的特例可知,本公司的仪器也可于高温下做黏度测量。
  高温测量系统
  (Thermosel)
  此系统专为温度范围介于25到300℃下之小体积样品的黏度测量所特别设计。它通常被包装成一完整的仪器装置出售(包含黏度计),当然也可以加装在您既有的黏度计上(除了cone/plate型以外)。
  除了黏度计以外,此系统尚包含了一同轴圆柱状转子与样品室,还有与RTD感应器搭配之数字模拟温控系统。Thermosel系统可有三种不同的变化:系统一是模拟型黏度计搭配手动装置;系统二包含了数字型黏度计与温度黏度记录的输出端;系统三是在系统二之外加了一组可作程序编辑流程的温度控制系统。
  Thermosel系统需要的是小体积的样品(8.0到13.0毫升,依转子而定),并且其共轴圆柱型的转子提供其范围为0.08到93.0 1/秒的剪率,其数值和转子及黏度计种类有关。
  控温槽
  Brookfield 控温槽也可以适用于高温黏度测量。一般zui高限制温度为120℃。
  定义剪率值(Defined Shear Rate)
  由于在应用上黏度的数据必须精确表示, 所以必须考虑转子的形状,这样剪率以及剪力才有办法计算出来。 这些内定参数可以从以下Brookfield的仪器与附件上找出。请从参考资料查阅更多有关下列产品的信息:
  圆柱转子 2.1.2
  UL接头 2.1.5
  DIN接头 2.1.4
  小样品接头 2.1.4
  Thermosel系统 2.1.6
  Brookfield Cone/Plate黏度计 2.1.8
  CAP黏度计 2.1.8
  2.1.8 高剪率状态(High Shear Rate)
  Brookfield黏度计原先被设计在低黏度测量上。 大部分的转子可以测量的剪率皆低于100 (1/s)。配合UL接头可以到达300 (1/s)的剪率(2.1.5节),或者使用小样品接头(2.1.4节),或者使用部份Thermosel系统(2.1.6节)。当剪率超过300 (1/s), 就必须使用Brookfield Cone/Plate黏度计、CAP黏度计或是PVS流变计。
  Brookfield Cone/Plate 黏度计
  Brookfield Cone/Plate黏度计可以在内定的剪率与剪力的范围内测量小样品的精确黏度。由于转子的设计,只需要0.5-2.0 mL的样品并且剪率的范围可在0.6-1500 (1/s)之间(视黏度计型号与转子而定)。样品槽也有精确的温度控制。
  借着不同型号的黏度计与转子,Brookfield Cone/Plate黏度计可以测量0.5 cp到150万cp的黏度(虽然没有单一的机型可以全部涵盖这个范围,但是使用数个不同的转子即可达到这个范围)。
  Brookfield Cone/Plate黏度计可以同时使用仪表操控与数字化模式。亦可选择使用(推荐使用)恒温水槽以获得精确与良好再现性的数据。
  这个Cone/Plate转子是专门为Brookfield Cone/Plate黏度计所设计的, 并不能使用在其它的机型上。但是使用标准的转子在Brookfield Cone/Plate黏度计上是有可能的。
  CAP 黏度计
  Brookfield Cone/Plate黏度计中的CAP系列的黏度计由于可以提供高剪率与不同速率的测量,因此被广泛应用在涂布、 覆膜、 树脂、 油墨、 化妆品、 制药与食品的研究发展与品质控制上。这一系列的黏度计可以在高剪率下操作并提供精确的温度控制,此外所需样品体积都小于1mL。
  CAP系列, 包括CAP1000与CAP-2000型黏度计, 会对转子间隙与黏度范围自动校正。CAP1000型固定单一转速在750 RPM于50 Hz与900 RPM于60 Hz,而剪率在60 Hz时可以是12000 (1/s)或3000 (1/s),在50 Hz时可以是10000 (1/s)或2500 (1/s)。 借着使用不同的转子,黏度范围可由0.25 Poise 至100 Poise。 CAP2000型可以调整不同的转速由50至2000 RPM,而剪率范围在166至26600 (1/s)之间, 黏度范围由0.1至1500 Poise。CAP1000与CAP2000机型的误差范围都在±2%之内, 并且符合BS3900, ISO 2884,与ASTM D-4287标准。
  PVS 流变计
  Brookfield PVS流变计可以测量在高温与高压下样品的黏度。可使用的压力范围高达1000 psi 而温度范围在-40℃到200℃。因此很适合做油类、 气体、 泥浆、 纸浆、 塑料、石油与气胶等研究。

 

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