錐板粘度計是一種廣泛應(yīng)用于流體物理性質(zhì)測量的儀器,尤其在粘度測量領(lǐng)域有著重要的地位。其工作原理基于泊松公式,該公式描述了流體在剪切力作用下產(chǎn)生的剪切應(yīng)力與剪切率之間的關(guān)系。具體來說,當(dāng)流體受到剪切力時,流體內(nèi)部會產(chǎn)生剪切應(yīng)力,這種應(yīng)力與剪切率成正比,比例系數(shù)即為粘度。錐板粘度計通過測量旋轉(zhuǎn)平板所需施加的扭矩來推斷粘度值。由于流體粘度會影響流體在剪切力作用下的流動阻力,因此粘度越大,所需的扭矩也越大。通過測量不同轉(zhuǎn)速下的扭矩值,可以繪制出扭矩-轉(zhuǎn)速曲線,進(jìn)而計算出流體的粘度。
錐板粘度計的標(biāo)準(zhǔn)操作步驟:
一、實驗前準(zhǔn)備
檢查儀器狀態(tài)
確認(rèn)儀器放置在平穩(wěn)、無振動的實驗臺上。
檢查電源連接正常,溫控系統(tǒng)(如水浴或電加熱)已準(zhǔn)備就緒。
確保錐頭和平板清潔、無劃痕、無殘留物。
清潔錐頭與平板
使用柔軟的無塵布和適當(dāng)?shù)娜軇ㄈ缇凭?、丙酮,注意材料兼容性)輕輕擦拭錐頭表面和平板。
待其完q干燥后再進(jìn)行安裝或測試。
安裝錐頭
將選定的錐頭(如1°,25mm)小心旋入或卡入主軸,確保安裝牢固。
注意避免觸碰錐面,防止損傷或污染。
二、設(shè)置溫控系統(tǒng)
連接溫控裝置
若使用液體循環(huán)溫控,將進(jìn)出液管連接到溫控臺。
設(shè)置目標(biāo)溫度(如25°C、50°C等),并等待溫度穩(wěn)定(通常需5–15分鐘)。
啟用溫度傳感器
確保溫度探頭正確放置,實時監(jiān)控樣品溫度。
三、裝樣
放置樣品
使用移液器或刮刀取適量樣品(通常0.1–1 mL,具體視錐頭尺寸而定)。
將樣品滴在平板中心位置。
降下錐頭
啟動儀器的“下降”或“測量”功能,使錐頭緩慢下降至與樣品接觸。
儀器通常會自動調(diào)整至設(shè)定間隙(如錐尖距平板微米級),部分機(jī)型具有自動間隙校準(zhǔn)功能。
去除多余樣品
當(dāng)錐頭完q就位后,用細(xì)刮刀或吸水紙輕輕刮去邊緣擠出的多余樣品,避免影響測量。
四、設(shè)置測試參數(shù)
通過儀器面板或配套軟件設(shè)置以下參數(shù):
測試模式選擇:
單點測量:在固定剪切速率下測量粘度(快速質(zhì)檢常用)。
剪切速率掃描:剪切速率從低到高線性或?qū)?shù)增加,觀察粘度隨剪切速率的變化(判斷剪切變稀/增稠行為)。
時間掃描:在恒定剪切速率下觀察粘度隨時間的變化(研究觸變性、穩(wěn)定性)。
振蕩模式(若為流變儀):測量儲能模量(G')、損耗模量(G''),研究粘彈性。
設(shè)定參數(shù)示例:
剪切速率范圍:如1–100 s?¹
溫度:如25°C
測試時間:如60秒
數(shù)據(jù)采集頻率:如每秒1次
五、開始測量
啟動測試
確認(rèn)所有參數(shù)無誤后,點擊“開始”或“運行”按鈕。
儀器將自動控制錐頭旋轉(zhuǎn),采集扭矩、粘度、溫度等數(shù)據(jù)。
實時監(jiān)控
觀察軟件界面或顯示屏上的曲線變化,確保數(shù)據(jù)平穩(wěn)、無異常波動。
六、測試結(jié)束與數(shù)據(jù)處理
結(jié)束測試
測試完成后,儀器自動停止。
升起錐頭,避免長時間壓迫樣品。
取下樣品
小心取下已測樣品,清潔錐頭和平板(重復(fù)步驟一)。
數(shù)據(jù)分析
查看粘度-剪切速率曲線、粘度-時間曲線等。
分析材料的流變行為:如是否為牛頓流體、假塑性(剪切變?。⒚浟餍?、觸變性等。
導(dǎo)出數(shù)據(jù)用于報告或進(jìn)一步處理。
七、儀器維護(hù)
徹d清潔
每次測試后必須清潔錐頭和平板,特別是測試高粘度或易固化樣品時。
對于難清洗樣品,可使用專用清洗液浸泡。
校準(zhǔn)(定期進(jìn)行)
使用標(biāo)準(zhǔn)粘度油(如硅油)進(jìn)行儀器校準(zhǔn),確保測量精度。
建議每3–6個月校準(zhǔn)一次,或根據(jù)使用頻率和實驗室要求執(zhí)行。
存放
清潔后將錐頭妥善存放于保護(hù)盒中,避免碰撞。