旋转粘度计的构造及工作原理

旋转粘度计的构造及工作原理讲述：

旋转粘度计由电动机、恒速装置、变速装置、测量装置和支架箱体等五部分组成。旋转粘度计恒速装置和变速装置合称旋转部分。在旋转部件上固定一个外筒，即外筒旋转。测量装置由测量弹簧部件、刻度盘和内筒组成。内筒通过扭簧固定在机体上，扭簧上附有刻度盘。通常将外筒称为转子，内筒称为悬锤。

旋转粘度计工作原理：测定时内筒和外筒同时浸没在待测流体中，它们是同心圆筒，环隙1.17mm。当外筒以某一恒速旋转时，它就带动环隙里的钻井液旋转。由于待测流体具有粘滞性，使与扭簧连接在一起的内筒转动一个角度。根据牛顿内摩擦定律，转动角度的大小与待测流体的粘度成正比，于是流体的粘度测量就转变为内筒转角的测量。转角的大小可从刻度盘上直接读出。

旋转粘度计计算原理：

①、剪切速率与转速的关系：1转/分（常用rpm表示）=1.703s-1；

②刻度盘读数q（q为圆周上的度数，单位可略去）与剪切应力t（单位为Pa）成正比。当设计的扭簧系数为3.87′10-5时，两者之间的关系可表示为：t=0.511q（Pa）。

数字粘度计会采用***的机械设计技术、制造工艺和微电脑控制技术为一体，测量得到的粘度数据采集准确；显示器选用高亮度的LCD蓝色背光显示屏，数据显示清晰易查看。由于数显式粘度计具有测量灵敏度高，测试结果可靠，使用操作方便，造型美观等特点，被人们广泛用于测量牛顿型液体的粘度和非牛顿型液体的表观粘度的仪器，受到很多行业及实验室用户的喜爱。

数显式粘度计适用于测量各种液体及半流体的粘度和流变性能，一些国产粘度计的测量灵敏度高，抗干扰性能好，工作电压宽（110V-220V，50HZ-60HZ均可）测试结果可靠。丝毫不比进口粘度计差，而且由于国产粘度计工作频率不需要重新调整，用户采买后能够直接使用，也更高一些。

粘度计工作原理：其是按照设定的转速控制步进电机准确平稳地运转，并通过游丝带动转子转动。当转子没受到阻力时，转子和电机同步地旋转；当转子受到被测液体阻力时，转子的旋转将滞后于电机。当游丝的张力与液体阻力达到平衡时，转子滞后于电机的张角是固定的。通过测量张角，根据设定的转速和转子,仪器计算出被测液体粘度并显示在液晶屏上。

值得注意的是，我们想要获得旋转粘度计测量的准确值，不仅在前期的操作过程中、温度控制中都要符合规定，在后期的读数中，也要注意等待10-15s的时间，当仪器旋转和读数稳定后，再获取此时显示屏上显示的值。如果提前读数，数据是会有偏差的。

另外，我们在未有任何待测流体时，严禁对旋转粘度计进行开机空转，因为此时会***游丝的平衡性，长此以往会导致仪器测量出现偏差。

旋转粘度计是由同步电机以稳定的速度旋转，连接刻度圆盘后，再通过游丝和转轴带动转子旋转，如果转子未受到液体的阻力，则游丝、指针与刻度盘同速旋转，指针在刻度盘上指出的读数为”0”。反之如果转子受到液体的粘滞阻力，则游丝会产生扭矩，与粘滞阻力抗衡后达到平衡，这时与游丝连接的指针在刻度盘上指示一定的读数（即游丝的扭转角）。将读数乘上特定的系数即得到液体的粘度。

旋转粘度计转速由齿轮系统及离合器通过调速旋钮进行变速，一般附有1-4号四个转子，可根据被测液体的高低随同转速配合选用；其装有指针固定控制机构为读数用，当转速较快时（30转/分、60转/分）无法在旋转时进行读数，这时可轻轻按下指针控制杆，使指针固定下来便于读数；还配有固定支架及升降部件，一般在实验室中进行小量和定温测定时应固定，把旋转粘度计固定于支架上以保证测量度；斜齿轮及阻尼升降结构，确保仪器升降平稳；引伸索便于在被测液体之容器较大而液面又较低时，及被测液体温度过高情况下使用。

旋转粘度计转子浸没在液体深度是有严格要求的，必须按照操作要求手动调整好(有些液体的用量是有严格要求的测试仪表，必须用量筒量测好数量)。在这个过程中，转子浸没在液体通常存在泡沫，在大多数的转子转动一段时间后泡沫将消失，有时无法消除上升的气泡会附在下方的转子，泡沫的存在会带来较大的偏差对量测数据，所以慢慢的倾斜转子是一个有效的方法。