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布氏粘度計各種模式介紹

發布時間:2015-10-08 點擊次數:3698次
   
布氏粘度計各種模式
  轉子型態
  (Spindle Geometries)
  本公司的黏度計都會提供您的轉子,來搭配購買的儀器以達到的使用范圍及應用。然而這些轉子都有其特殊的型態,目的是為了能夠提供一zui適的結果給您。本公司有提供多樣的轉子與配件以滿足使用者的需求;在此節我們都有列出。
  本公司的黏度計材質上采用的是300系列的不銹鋼材,因此在一般操作情況下都不用予以維修,有些更進一步的覆上一層抗腐蝕材質。若您在應用上較不同,需要較特殊的轉子的話,歡迎您向本公司洽詢。
  盤狀轉子
  幾種標準的轉子型號如下LV系列(轉子#2和#3)和RV/HA/HB系列(轉子#1到#6),這幾組是比較常用的,并且使用于容量600ml或以上的樣品槽中。轉子的制造是相當的,并且在不同流體中都做過黏度數據再現性的測試。這些結果并可經由Technical Paper AR-82中的數學程序加以轉換成黏度的函數。2.1.7節中有轉子幾何型態直接對應剪率的相關資料。
  圓柱狀轉子
  這類轉子(LV#1和#4 RV/HA/HB#7)擁有固定的型態,不僅對黏度,也可以計算剪率與剪力的數值。這類轉子的其它方面的參數和前面的盤狀轉子大致上相似。由于在幾何設計上的優勢,再加上數學分析這類轉子對于非牛頓流體的測量相當的有價值。這類轉子在本公司各種黏度計的模式都可以應用,但必須挑選適當的范圍。另外圓柱型轉子中相當于盤狀型號LV#2和#3的轉子本公司也有提供。2.1.7節有剪率幾何方面的相關資料。
  共軸圓柱
  共軸圓柱的幾何構造可用來得到較好剪率及剪力的數值,特別是在當樣品體積非常小的時候。下述幾種是本公司儀器采用此幾何構造的配件,它們在特殊情況下都擁有其個別的優點。這些裝備配件有:Small Sample Adapter(2.1.4節)、UL Adapter(2.1.5節)、Thermosel(2.1.6節)和DIN Adapter(2.1.4節)。
  圓錐/平板
 ?。–one/Plate)幾何構造
  Cone/plate 的幾何構造不但提供了黏度值,另外也能讓使用者輕易的得到準確的剪力及剪率值。它所需的樣品體積小,并且也設計了可控溫的結構;另外它的構造也特別適合用來研究分析非牛頓流體的流變行為。這一裝置包含在Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer里面(2.1.8節中包含有更多的相關資料)。
  T型轉子
  通常和Helipath Stand配件相連接,它通常被拿來測量低流動性的或是不流動的物質,如糊狀物、膠體或是乳脂狀物
  溫度控制
  (Temperature Control)
  在黏度的測量中為了確保實驗的準確性與再現性,我們常常在實驗中加上了溫度的控制。而也因此本公司的儀器具有下列的系統:
  控溫槽
  在大多數的黏度測量應用上,使用恒溫槽來控溫是相當合適的。其中有兩種形式:循環式通常以包覆儀器的方式使用,如Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer(2.1.8節)和Small Sample Adapter(2.1.5節);和水槽/循環,這種適用于各種儀器的應用,將樣品容器沈浸在水槽中以達到控溫的效果。不過控溫槽有一個操作的溫度限制,大約在120℃左右(和槽內使用的液體有關),且通常還需要一輔助裝置,以供當所需溫度在室溫以下時使用。我們也提供冷卻的設備。如果您需要更多資料,可跟本公司洽詢。
  高溫測量系統
  (Thermosel System)
  這個系統是為了少量樣品,且在溫度介于40到300℃的測量所設計。它和一般的控溫系統不同,它并不以流體為控溫的介質。
  小體積樣品槽
  (Small sample Volume)
  大部分本公司樣品槽的標準規格是個約600毫升的Griffin杯。而很多的使用者認為一個小體積的樣品槽是非常必要的,因此本公司的產品提供了幾種小體積的樣品槽。
  微量樣品接頭
 ?。⊿mall Sample Adapter)
  我們使用了特殊的設計來提供一個小體積的樣品槽,這個小體積的樣品槽是個夾套式與同軸圓柱型的配備,除了cone/plate型以外,它和本公司其它的黏度計都是可以兼容的。它所需的樣品體積,依模式的不同,其范圍在2.0到16.0毫升。另外依使用模式的不同,所能測得的黏度范圍從5 cp到10,000,000 cp,而剪率是從0.066到93.0 1/秒。另外Small Sample Adapter的夾套設計也可以與循環式的控溫槽相接,zui高約可達到100℃下的恒溫狀態。
  超低黏度接頭
 ?。║L Adapter)
  UL Adapter主要適用在比一般量測范圍更低的黏度來量測。當與可動的end cap搭配使用時,其樣品體積需要量為16.0毫升。在2.1.5節有提供較多的資料。
  DIN Adapter
  DIN Adapter與UL Adapter一樣,是與特別的黏度計搭配使用,來對黏度范圍較一般測量低時做量測用。它的測量范圍在1 cp到50,000 cp與DIN 53019相符。
  高溫測量系統
  (Thermosel System)
  Thermosel系統可量測溫度控制在300℃下的黏度。與同軸圓柱型態轉子搭配使用下,樣品體積介于8.0到13.0毫升間(和所用轉子相關)。詳情參照2.1.6節。
  Wells-Brookfield Cone/Plate & CAP黏度計
  當樣品體積被限制住的時候,我們往往使用Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計,因為其所需樣品量在0.5到2.0毫升間。相關資料在2.1.8節有所論述。
  CAP黏度計所需樣品量<1毫升。
  低黏度狀態
  (Low Viscosity)
  每一個Brookfield的黏度計都提供了相當寬廣的黏度量測范圍,但偶爾還是會有某些狀況下,必須做儀器范圍外的量測。有幾項本公司的配件提供這些范圍外的服務:
  超低黏度接頭
  (UL Adapter)
  這個配件的設計明顯地替LV系列的黏度計提供了較低黏度量測的敏感度;它可以被使用于除了cone/plate型外之本公司的黏度計。當裝配在LVF或LVT黏度計上時,UL Adapter提供了1.0到10.0 cp的量測范圍與轉速60rpm下的剪率73.4 1/秒。而其它種類的黏度計與UL Adapter搭配下所能測量的zui低黏度如下:RVT,6.4 cp;HAT,12.8 cp;HBT,51.2 cp。UL Adapter的型態為一共軸圓柱并在外層圓柱加上一可動式PE末端帽。再加上此末端帽的條件下,其樣品量測體積為16.0毫升,且可在一空溫槽下控溫到zui高100℃;若除去此末端帽,則此Adapter將可適用于任何的樣品槽。
  微量樣品接頭
  在一些轉子/樣品槽的搭配下,Small Sample Adapter有機會量測到比一般范圍要低一點的黏度值。詳細的應用測量的范圍請參照表,若想了解更加詳細,可在2.1.4節找到資料。
  高溫測量系統
  與特定的轉子搭配,Thermosel系統可提供低黏度的一個較高的敏感度;想知道更多的資料可以參考應用范圍表,而此系統在2.1.6節有更詳細的討論。
  Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計
  Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計對低黏度的量測可以到達0.1 cp。
  高溫狀態
  (High Temperature)
  在高溫下的黏度量測可簡可繁,主要視樣品種類與溫度而決定。有時zui重要的地方是在控制黏度計與樣品間的距離來增加轉子的使用范圍(2.1.10節)。另外有些困難的應用,如熔融態玻璃的測量,需要特制的熔爐及坩堝,當然此時黏度計的配件也需要有耐高溫的抵抗能力(若您有需要可與本公司聯絡洽詢)。由前述的特例可知,本公司的儀器也可于高溫下做黏度測量。
  高溫測量系統
 ?。═hermosel)
  此系統專為溫度范圍介于25到300℃下之小體積樣品的黏度測量所特別設計。它通常被包裝成一完整的儀器裝置出售(包含黏度計),當然也可以加裝在您既有的黏度計上(除了cone/plate型以外)。
  除了黏度計以外,此系統尚包含了一同軸圓柱狀轉子與樣品室,還有與RTD感應器搭配之數字模擬溫控系統。Thermosel系統可有三種不同的變化:系統一是模擬型黏度計搭配手動裝置;系統二包含了數字型黏度計與溫度黏度記錄的輸出端;系統三是在系統二之外加了一組可作程序編輯流程的溫度控制系統。
  Thermosel系統需要的是小體積的樣品(8.0到13.0毫升,依轉子而定),并且其共軸圓柱型的轉子提供其范圍為0.08到93.0 1/秒的剪率,其數值和轉子及黏度計種類有關。
  控溫槽
  Brookfield 控溫槽也可以適用于高溫黏度測量。一般zui高限制溫度為120℃。
  定義剪率值(Defined Shear Rate)
  由于在應用上黏度的數據必須表示, 所以必須考慮轉子的形狀,這樣剪率以及剪力才有辦法計算出來。 這些內定參數可以從以下Brookfield的儀器與附件上找出。請從參考資料查閱更多有關下列產品的信息:
  圓柱轉子 2.1.2
  UL接頭 2.1.5
  DIN接頭 2.1.4
  小樣品接頭 2.1.4
  Thermosel系統 2.1.6
  Brookfield Cone/Plate黏度計 2.1.8
  CAP黏度計 2.1.8
  2.1.8 高剪率狀態(High Shear Rate)
  Brookfield黏度計原先被設計在低黏度測量上。 大部分的轉子可以測量的剪率皆低于100 (1/s)。配合UL接頭可以到達300 (1/s)的剪率(2.1.5節),或者使用小樣品接頭(2.1.4節),或者使用部份Thermosel系統(2.1.6節)。當剪率超過300 (1/s), 就必須使用Brookfield Cone/Plate黏度計、CAP黏度計或是PVS流變計。
  Brookfield Cone/Plate 黏度計
  Brookfield Cone/Plate黏度計可以在內定的剪率與剪力的范圍內測量小樣品的黏度。由于轉子的設計,只需要0.5-2.0 mL的樣品并且剪率的范圍可在0.6-1500 (1/s)之間(視黏度計型號與轉子而定)。樣品槽也有的溫度控制。
  借著不同型號的黏度計與轉子,Brookfield Cone/Plate黏度計可以測量0.5 cp到150萬cp的黏度(雖然沒有單一的機型可以全部涵蓋這個范圍,但是使用數個不同的轉子即可達到這個范圍)。
  Brookfield Cone/Plate黏度計可以同時使用儀表操控與數字化模式。亦可選擇使用(推薦使用)恒溫水槽以獲得與良好再現性的數據。
  這個Cone/Plate轉子是專門為Brookfield Cone/Plate黏度計所設計的, 并不能使用在其它的機型上。但是使用標準的轉子在Brookfield Cone/Plate黏度計上是有可能的。
  CAP 黏度計
  Brookfield Cone/Plate黏度計中的CAP系列的黏度計由于可以提供高剪率與不同速率的測量,因此被廣泛應用在涂布、 覆膜、 樹脂、 油墨、 化妝品、 制藥與食品的研究發展與品質控制上。這一系列的黏度計可以在高剪率下操作并提供的溫度控制,此外所需樣品體積都小于1mL。
  CAP系列, 包括CAP1000與CAP-2000型黏度計, 會對轉子間隙與黏度范圍自動校正。CAP1000型固定單一轉速在750 RPM于50 Hz與900 RPM于60 Hz,而剪率在60 Hz時可以是12000 (1/s)或3000 (1/s),在50 Hz時可以是10000 (1/s)或2500 (1/s)。 借著使用不同的轉子,黏度范圍可由0.25 Poise 至100 Poise。 CAP2000型可以調整不同的轉速由50至2000 RPM,而剪率范圍在166至26600 (1/s)之間, 黏度范圍由0.1至1500 Poise。CAP1000與CAP2000機型的誤差范圍都在±2%之內, 并且符合BS3900, ISO 2884,與ASTM D-4287標準。
  PVS 流變計
  Brookfield PVS流變計可以測量在高溫與高壓下樣品的黏度??墒褂玫膲毫Ψ秶哌_1000 psi 而溫度范圍在-40℃到200℃。因此很適合做油類、 氣體、 泥漿、 紙漿、 塑料、石油與氣膠等研究。

 
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