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測粘度的儀器有哪些,？
閱讀：5322 發(fā)布時間：2021-6-28 粘度是物質(zhì)的一種物理化學(xué)性質(zhì)，定義為一對平行板,，面積為A,，相距dr，板間充以某液體,；今對上板施加一推力F,，使其產(chǎn)生一速度變化度所需的力。
由于粘度的作用,，使物體在流體中運動時受到摩擦阻力和壓差阻力,，造成機械能的損耗（見流動阻力）。
由于液體的粘性將此力層層傳遞,，各層液體也相應(yīng)運動,，形成一速度梯度du/dr，稱剪切速率,，以r′表示,。F/A稱為剪切應(yīng)力，以τ表示,。剪切速率與剪切應(yīng)力間具有如下關(guān)系： （F/A）=η（du/dr）,，
此比例系數(shù)η即被定義為液體的剪切粘度（另有拉伸粘度，剪切粘度平時使用較多,，一般不加區(qū)別簡稱粘度時多指剪切粘度）,，故η=（F/A）/（du/dr）=τ/r′。
將兩塊面積為1㎡的板浸于液體中,，兩板距離為1米,，若在某一塊板上加1N的切應(yīng)力，使兩板之間的相對速率為1m/s,則此液體的粘度為1Pa·s,。
牛頓流體：符合牛頓公式的流體,。 粘度只與溫度有關(guān)，與切變速率無關(guān),。非牛頓流體：不符合牛頓公式τ/D=f（D）,，以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，稱表觀粘度,。
粘度隨溫度的不同而有顯著變化,，但通常隨壓力的不同發(fā)生的變化較小。液體粘度隨著溫度升高而減小,，氣體粘度則隨溫度升高而增大,。對于溶液，常用相對粘度μr表示溶液粘度μ和溶劑粘度μ之比,，即：
相對粘度與濃度C的關(guān)系可表示為：
μr=1+【μ】C+K′【μ】C+…
式中【μ】為溶液的特性粘度,，
K′為系數(shù),。【μ】,、K′均與濃度無關(guān),。
不同流體的粘度差別很大。在壓強為101.325kPa,、溫度為20℃的條件下,，空氣、水和甘油的動力粘度和運動粘度為：
空氣 μ=17.9×10^-6Pa·s,， v=14.8×10^-6m²/s
水 μ=1.01×10^-3Pa·s,， v=1.01×10^-6m²/s
甘油 μ=1.499Pa·s， v=1.19×10^-3m²/s
各種流體的粘度數(shù)據(jù),，主要由實驗測得,。常用的粘度計有毛細(xì)管式、落球式,、錐板式,、轉(zhuǎn)筒式等。在工業(yè)上有時用特定形式的粘度計來測定特定的條件粘度,。如煉油工業(yè)中常用恩氏粘度（或恩格拉粘度）作為石油產(chǎn)品的一個指標(biāo),，它表示某一溫度下200cm3油品與同體積20℃純水，從恩氏粘度計中流出所需時間之比,。恩氏粘度與動力粘度的關(guān)系可按經(jīng)驗公式換算,。又如橡膠工業(yè)中常用門尼粘度為衡量橡膠平均分子量及可塑性的一個指標(biāo)。
在缺少粘度實驗數(shù)據(jù)時,，可按理論公式或經(jīng)驗公式估算粘度,。對于壓力不太高的氣體，估算結(jié)果較準(zhǔn),；對于液體則較差,。對非均相流體（如低濃度懸浮液）的粘度，可以用愛因斯坦公式估算：
式中μm為懸浮液的粘度,；μ為連續(xù)相液體的粘度;φ為懸浮液中分散相的體積分?jǐn)?shù),；μd為分散相粘度。當(dāng)分散相為固體顆粒時,，μd→∞,，；當(dāng)分散相為氣泡時,，μd→0,，μm=(1+φ)μ。
粘度是流體粘滯性的一種量度，是流體流動力對其內(nèi)部摩擦現(xiàn)象的一種表示,。粘度大表現(xiàn)內(nèi)摩擦力大，分子量越大,，碳?xì)浣Y(jié)合越多,，這種力量也越大。 粘度對各種潤滑油,、質(zhì)量鑒別和確定用途,，及各種燃料用油的燃燒性能及用度等有決定意義。在同樣餾出溫度下,，以烷烴為主要組份的石油產(chǎn)品粘度低,，而粘溫性較好，即粘度指數(shù)較高,，也就是粘度隨溫度變化而改變的幅度較?。缓h(huán)烷烴（或芳烴）組份較多的油品粘度較高,，即粘溫性較差,；含膠質(zhì)和芳烴較多油品粘度最高，粘溫性最差,，即粘度指數(shù)最D,。 粘度常用運動粘度表示，單位mm²/s,。重質(zhì)燃料油粘度大,，經(jīng)預(yù)熱使運動粘度達(dá)到18~20mm²/s（40℃），有利于噴油嘴均勻噴油,。
單位換算表編輯 語音
動力粘度單位換算 [2]
1泊 (1P)=100厘泊(100cP)
1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡·秒 (1mPa·s)
1毫帕斯卡·秒 (1mPa·s)=1000微 帕斯卡·秒（1000μ Pa.s）
動力粘度與運動粘度的換算
μ=ν·ρ
式中μ--- 試樣動力粘度(mPa·s)
ν--- 試樣運動粘度(mm²/s)
ρ--- 與測量運動粘度相同溫度下試樣的密度(g/cm³)
動力
ηt是二液體層相距1cm,，其面積各為1(cm²)相對移動速度為1cm/s時所產(chǎn)生的阻力，單位為g/cm·s,。1g/cm·s=0.1pa·s,。一般工業(yè)上動力粘度單位用pa來表示。
運動
在溫度t (℃)時,，運動粘度用符號γ表示,，在國際單位制中，運動粘度單位為斯,，即每秒平方米(m²/s),，實際測定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm²/s),。運動粘度廣泛用于測定噴氣燃料油,、柴油、潤滑油等液體石油產(chǎn)品深色石油產(chǎn)品,、使用后的潤滑油,、原油等的粘度,，運動粘度的測定采用逆流法。
條件
指采用不同的特定粘度計所測得的以條件單位表示的粘度,，各國通常用的條件粘度有以下三種：
①恩氏粘度又叫恩格勒(Engler)粘度,。是一定量的試樣，在規(guī)定溫度(如：50℃,、 80℃,、100℃)下，從恩氏粘度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比,。溫度tº時,，恩氏粘度用符號Et表示，恩氏粘度的單位為條件度,。
②賽氏粘度,，即賽波特(sagbolt)粘度。是一定量的試樣,，在規(guī)定溫度(如 100ºF,、F210ºF或122ºF等)下從賽氏粘度計流出200毫升所需的秒數(shù)，以“秒”單位,。賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度(或賽氏弗羅(Furol)粘度)兩種,。
③雷氏粘度即雷德烏德(Redwood)粘度。是一定量的試樣,，在規(guī)定溫度下,，從雷氏度計流出50毫升所需的秒數(shù)，以“秒”為單位,。雷氏粘度又分為雷氏1號(Rt表示)和雷氏2號(用RAt表示)兩種,。
上述三種條件粘度測定法，在歐美各國常用,，我國除采用恩氏粘度計測定深色潤滑油及殘渣油外,，其余兩種粘度計很少使用。三種條件粘度表示方法和單位各不相同,，但它們之間的關(guān)系可通過圖表進(jìn)行換算,。同時恩氏粘度與運動粘度也可換算，這樣就方便靈活得多了,。
粘度的測定有許多方法,，如轉(zhuǎn)桶法、落球法,、阻尼振動法,、杯式粘度計法、毛細(xì)管法等等。對于粘度較小的流體,，如水,、乙醇、四氯化碳等,，常用毛細(xì)管粘度計測量,；而對粘度較大流體，如蓖麻油,、變壓器油、機油,、甘油等透明（或半透明）液體,，常用落球法測定；對于粘度為0.1～100Pa?s范圍的液體,，也可用轉(zhuǎn)筒法進(jìn)行測定,。
絕對粘度編輯 語音
1、動力粘度η：在流體中取兩面積各為1m2,，相距1m,，相對移動速度為1m/s時所產(chǎn)生的阻力稱為動力粘度。單位Pa.s（帕.秒）,。過去使用的動力粘度單位為泊或厘泊,，泊（poise）或厘泊為非法定計量單位。 [3]
1Pa.s=1N.s/m2=10P泊=10³cp=1Kcps
ASTM D445標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用運動粘度來計算動力粘度,，即η=υ*ρ,，式中 η-動力粘度，Pa.s,；ρ-密度,，kg/m3；υ-運動粘度,，m2/s,。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T506-82為潤滑油低溫動力粘度測定法。該法使用于測定潤滑油和深色石油產(chǎn)品的低溫（0～-60℃）動力粘度,。在嚴(yán)格控制溫度和不同壓力條件下,，測定一定體積的試樣在已標(biāo)定常數(shù)的毛細(xì)管粘度計內(nèi)流過所需的時間，秒,。由試樣在毛細(xì)管流過的時間與毛細(xì)管標(biāo)定常數(shù)和平均壓力的乘積,，計算動力粘度，單位為Pa.s,。該方法重復(fù)測定兩個結(jié)果的差數(shù)不應(yīng)超過其算術(shù)平均值的±5%,。
2、運動粘度υ：流體的動力粘度η與同溫度下該流體的密度ρ的比值稱為運動粘度。它是這種流體在重力作用下流動阻力的度量,。在國際單位制（SI）中,，運動粘度的單位是m2/s。過去通常使用厘斯（cSt）作運動粘度的單位,，它等于10-6m2/s,，（即1cSt=1mm2/s）。
運動粘度通常用毛細(xì)管粘度計測定,。在嚴(yán)格的溫度和可再現(xiàn)的驅(qū)動壓頭下,，測定一定體積的液體在重力作用下流過標(biāo)定好的毛細(xì)管粘度計的時間，為了測準(zhǔn)運動粘度,，首先必須控制好被測流體的溫度,，測溫精度要求達(dá)到0.01℃；其次必須選擇恰當(dāng)?shù)拿?xì)管的尺寸,，保證流出時間不能太長也不能太短,，即粘稠液體用稍粗些的毛細(xì)管，較稀的液體用稍細(xì)的毛細(xì)管,，流動時間應(yīng)不小于200秒,；須定期標(biāo)定粘度管常數(shù)；而且安裝粘度管時必須保持垂直,。運動粘度國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T256-88,，相當(dāng)于ASTM D445-96/IP71/75。
比粘度編輯 語音
比粘度是一個物理學(xué)的概念,，在很多方面都能用到 ,。液體在外力作用下流動時，分子間的內(nèi)聚力阻礙分子間的相對運動而產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力,，液體的這種性質(zhì)叫做液體的粘性,。其特點是：只有在流動時液體才表現(xiàn)出粘性，靜止液體(液體質(zhì)點間沒有相對運動的液體)是不呈現(xiàn)粘性的,。 [4]
表示方法有三種：
①絕對粘度η,，其單位(量綱)為帕·秒——Pa-s，1Pa-s=1N-SAIl20
②運動粘度ν,，這是液體的絕對粘度與其密度的比值,。
運動粘度的單位為m²/s，因該單位太大,，故實際中習(xí)慣用厘斯cSt,。
③相對粘度(條件粘度)。我國,、前蘇聯(lián),、德國采用的是恩氏粘度E;美國用賽氏粘度SSU,；英國用雷氏粘度"R(或Re·1)。
其他概念編輯 語音
實驗室測定粘度的原理一般大都是由斯托克斯公式和泊肅葉公式導(dǎo)出有關(guān)粘滯系數(shù)的表達(dá)式,，求得粘滯系數(shù),。 粘度的大小取決于液體的性質(zhì)與溫度，溫度升高,，粘度將迅速減小,。因此，要測定粘度,，必須準(zhǔn)確地控制溫度的變化才有意義,。粘度參數(shù)的測定，對于預(yù)測產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝控制,、輸送性以及產(chǎn)品在使用時的操作性,，具有重要的指導(dǎo)價值，在印刷,、醫(yī)藥、石油,、汽車等諸多行業(yè)有著重要的意義,。
1845年，英國數(shù)學(xué)家,、物理學(xué)家斯托克斯（G. G. Stokes, 1819-1903）和法國的納維（C.L.M.H. Navier）等人分別推導(dǎo)出粘滯流體力學(xué)中最基本的方程組,，即納維-斯托克斯方程，奠定了傳統(tǒng)流體力學(xué)的基礎(chǔ),。
1851年,，斯托克斯推導(dǎo)出固體球體在粘性介質(zhì)中作緩慢運動時所受的阻力的計算公式，得出在給定力（重力）的作用下,，阻力與流速,、粘滯系數(shù)成比例，即關(guān)于阻力的斯托斯公式,。
納維-斯托克斯方程是數(shù)學(xué)中最為難解的非線性方程中的一類,，尋求它的精確解是非常困難的事。直至今天,，大約也只有70多個精確解,，只有大約一百多個特解被解出來，是最復(fù)雜的,、尚未被解決的數(shù)學(xué)難題之一,。有旋轉(zhuǎn)的、毛細(xì)管,、量杯型的,、落球式,。
粘度度量方法：絕對粘度和相對粘度。絕對粘度分為動力粘度和運動粘度兩種,，相對粘度有恩氏粘度,、賽氏粘度和雷氏粘度等幾種表示方法。實際在使用中比較常用為動力粘度和運動粘度兩種,。動力粘度為旋轉(zhuǎn)粘度計代表,，運動粘度為毛細(xì)管法為代表。動力粘度的單位：帕斯卡秒(Pa·s),，運動粘度的單位是m2/s,。