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使用HAAKE Viscotester iQ 測試低粘度流體

更新更新時間:2020-04-10      點(diǎn)擊次數(shù):2944

簡介 

由于傳感器的扭矩讀數(shù)小,所以使用旋轉(zhuǎn)流變儀測量水就 成為了一種挑戰(zhàn)。機(jī)械軸承儀器(如 Thermo Scientific™  HAAKETM Viscotester™ iQ 流變儀)尤其如此。雖然配備了 超低摩擦球軸承,但儀器的轉(zhuǎn)矩下限為 0.2 mNm,與研究級流 變儀(如 Thermo Scientific™ HAAKE™ MARS™ 流變儀)相 比,高出約 個數(shù)量級。但仍有許多在業(yè)內(nèi)(如聚合物涂層) 進(jìn)行的相關(guān)流變 QC 測試處理低粘度流體。在本應(yīng)用指南中, 我們將展示如何利用 HAAKE Viscotester iQ流變儀測試粘度 極低的流體。

試驗(yàn)結(jié)果與討論

圖 1 所 示 為 用 于 水 測 試 的 流 變 儀 設(shè) 置 。 HAAKE  Viscotester iQ 流變儀配備有直徑 48 mm 的溫度控制液缸 TM-LI-C48 及相應(yīng)的雙狹縫轉(zhuǎn)子 CCB41 DG。 為了從粘度如此低的流體中獲得有意義的數(shù)據(jù),就要對測 量例程作相應(yīng)調(diào)整。圖 2 所示為適用于如下所示測試的 Thermo Scientific™ HAAKE™ RheoWin™ 例程。在此類測試中,重要的參數(shù)之一就是每個測量點(diǎn)的測量用時,積分 時間也很重要。此處,使用 45 秒的測量用時和 15 秒的積 分時間。通過 Thermo Scientific 提供的外部循環(huán)器 SC100-A10 實(shí)現(xiàn)溫度控制。測量溫度為 20℃(68℉), 選擇平衡時間為 3 分鐘。除了流變測試外,還使用了 HAAKE RheoWin 軟件的自動數(shù)據(jù)分析和報告功能。

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圖 所示為利用本方法對水進(jìn)行的 次測試的測試結(jié)果。 由圖 可看出,各項(xiàng)結(jié)果從 0.2 mNm 扭矩開始具有非常高的 重復(fù)性。不在規(guī)定的過程中時,可獲得的剪切速率范圍有限, 但是,可以使用 HAAKE Viscotester iQ 流變儀在約 5004000  s-1的 個數(shù)量級以上測試水。低于 500 s-1 時,扭矩讀數(shù)低于 規(guī)范要求,高于 4000 s-1時,由于泰勒渦流的出現(xiàn),監(jiān)測到粘 度升高 [1]。如圖 所示,此次渦流出現(xiàn)的位置正是 HAAKE  RheoWin“范圍計算器”所預(yù)測的位置。為進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的 質(zhì)量和再現(xiàn)性,在圖 中顯示與圖 相同的結(jié)果,不過,圖 5  以線性標(biāo)度標(biāo)繪而成。 由圖 可看出,HAAKE Viscotester iQ 流變儀能夠利用直 徑較大的雙間隙轉(zhuǎn)子測量水。20℃ 時,在泰勒渦不穩(wěn)定前, 所有數(shù)據(jù)均處于 1.00 mPascP)的理論水體粘度 ±10% 的范 圍內(nèi)。

結(jié)論 Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ 流變儀為質(zhì)量 控制提供了一種快速、簡便且準(zhǔn)確的工具。雖然,此流變儀配 有機(jī)械軸承,但仍可準(zhǔn)確評估粘度極低的流體(如水)的粘度。

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