技術文章
運動粘度通過毛細管粘度計測定,核心遵循泊肅葉定律,需先測流體流經毛細管的時間,再結合粘度計常數與流體密度計算。
一、常用毛細管粘度計種類(按ASTM/ISO標準分類)
類型 代表標準 主要特點 適用場景
烏氏粘度計 ASTM D445/D4020, ISO 3104 帶側管與懸液球,可自吸回流,無需恒溫浴外計時 通用場景,尤其適合透明牛頓流體(如潤滑油、石油產品)
奧氏粘度計 - 結構簡單、價格低,但需*全浸沒計時,操作較繁瑣 基礎教學、科研,或對精度要求不高的牛頓流體測試
品氏粘度計 - 結構介于烏氏與奧氏之間,精度較高 需兼顧精度與操作便利性的牛頓流體測試
逆流粘度計 - 計時液柱逆向流動,受體積變化影響小 對精度要求高的牛頓流體測試
微量/微流粘度計 - 樣品用量極少(微升級) 樣品珍貴或難獲取的場景(如生物醫藥領域)
二、核心測試方法(以烏氏粘度計為例)
1. 準備工作
- 樣品處理:過濾去除雜質,根據樣品特性(如易揮發、含水分)做脫水或惰性氣體保護。
- 儀器與環境:選合適毛細管內徑(確保流出時間200-1000秒,減少動能修正),用標準油校準粘度計常數;恒溫水浴控溫精度±0.05℃,環境無震動、氣流干擾。
2. 操作步驟
1. 樣品注入粘度計,浸入恒溫浴平衡15-30分鐘;
2. 負壓吸樣品至計時球上標線以上,釋壓后記錄樣品流經上下標線的時間(重復3次,取平均值,相對偏差≤0.3%);
3. 清潔粘度計(用合適溶劑沖洗、干燥),待測下一樣品。
3. 計算與修正
- 運動粘度:ν = c·t(c為粘度計常數,t為平均流出時間);
- 必要修正:流出時間<200秒需做動能修正,樣品與粘度計溫差大需做溫度修正。
三、常見問題與ASTM標準參考
1. 常見問題
- 氣泡/雜質:導致計時不準,需過濾樣品、排氣泡;
- 溫度波動:影響結果,需保證水浴穩定、樣品充分恒溫;
- 粘度計未洗凈:殘留樣品干擾,需按規定清潔干燥。
2. 常用ASTM標準
- D445/D4020:石油產品運動粘度測定(烏氏粘度計法);
- D2515:用逆流粘度計測透明液體運動粘度;
- D5225:用自動粘度計測透明和不透明液體運動粘度。
總結
選毛細管粘度計需結合樣品類型、精度需求和樣品量,優先用烏氏粘度計(通用且操作方便);測試關鍵在于控溫、選對毛細管內徑、保證樣品潔凈,同時做好儀器校準和數據修正。
請問你主要測試哪種類型的樣品(如潤滑油、生物醫藥樣品等)?對測試精度或樣品用量是否有特殊要求?