试验 1 用旋转粘度计丈量液体的粘度在工业技术和科研使用技术领域中, 液体粘度的丈量具有很重要的实用价值。本试验作为仪器使用型的物理试验,用NDJ — 5S型旋转粘度计来丈量液体的粘度。NDJ — 5S 型旋转粘度计是液体粘度丈量的专用仪器,它能够对树脂、油漆、涂料、乳胶、胶粘剂、石油、洗涤剂等物质的肯定粘度或表观粘度做丈量。仪器操作简略快捷, 灵敏度较高, 可靠性强, 丈量进程用电脑操控, 丈量成果可直接用数字显现粘度值。【预习要点】(1)用旋转粘度计丈量粘度的作业原理和办法。(2)旋转粘度计的结构和调理使用办法。图1—1 旋转粘度计【仪器】 NDJ — 5S 型旋转粘度计(图 1— 1),烧杯、天持平。【原理】图1—2(a) 为旋转粘度计的原理图。 A为转子, 它由电动机主轴经过游丝带动缓慢旋转, B为内径大于 7 cm的烧杯。把待测液体置于烧杯中( 液面与转子细颈下沿对齐), 当电动机主轴以必定转速w 0 旋转时,转子A经过游丝带动跟着旋转。稳守时,转子A遭到的粘性力矩与游丝康复力矩平衡,此刻转子A也以转速w 0 旋转,而转子A与电动机主轴相对错移了一个视点θ(即游丝旋紧了θ角) 。在转子A转速不太高( 不引起湍流) 的条件下, 液体坚持很好的分层滚动,转速以转子外表附着层的w 0 向外逐层下降,直到烧杯内壁的附着层转速为零。假如在转子A邻近任取一半径为r的同心圆柱面,如图 1— 2(b)所示,在这个柱面液层上相互效果的力矩(1— 1) 式中: η为粘度;l为转子高度。因为液体处于安稳旋转状况,各层都以各自安稳的角速度旋转, 液层间相互效果的力矩都持平, 并且都等于转子A所受的游丝弹性康复力矩D θ(D为游丝的改变系数),所以有(1— 2) 对上式积分,并使用r=a时w=w 0 ,r → b时w=0的条件(a 为转子半径,b为烧杯半径)得因为b a,所以(1— 3) 令考虑到转子A的上下两端面也必定有粘性力矩效果,所以对k ′应作必定的批改,所以被测液体粘度η=k θ(1— 4) 式中:k为仪器系数,由游丝改变系数、转子结构及转速等决议。仪器电路部分采用了微处理器, 能主动转化量程, 用数码管直接显现被测粘度值(P a s),还能够设定或查看转子编号。图1—2 旋转粘度计原理【试验要求】(1)调理仪器试验架底座上的3个螺钉使仪器后边水平仪的气泡处于圈中心。表1—1 转子转速组合表转子编号所对应的转子标准见图 1— 3。(2) 将被测液体倒入烧杯里, 为坚持液体丈量时温度稳定, 使用恒温浴槽操控温度,测不一样的温度条件下的液体粘度值。(3 ) 估量被测流体粘度规模, 按表 1— 1挑选转子编号与转子转速, 欲测的粘度值尽可能处于所选量程上限的 30 %~90%之内,此为最佳丈量规模, 假如难以达到, 则有必要使欲测粘度值大于所选量程上限的 1 0%以上。图1—3 转