我們在《
粘度計的種類有哪些》的文章中介紹過
粘度計的分類,今天我們來講述一下毛細管粘度計的工作原理。毛細管粘度計并不單獨是一種類型的粘度計,毛細管粘度計還可以分為烏氏、芬氏、品氏和逆流四種。
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毛細管粘度計的工作原理是毛細管內的流體,在被外界作用力推動下,流體內各層級之間有著相切的內部摩擦力,即流體要通過毛細管時,需要消耗一定能量還克服這種阻力。流體在毛細管中低速與管壁平行的方向流動時,與管壁接觸的流體層是靜止的,與毛細管壁距離越遠,流體的流動速度也就越大,即可以認為流體在毛細管中運動時,毛細管中心位置的流體運動速度是最大的。想要通過毛細管式粘度計測量出粘度,即流體層之間的相切力f與兩層間的接觸面積A和速度差△v成正比,而與兩層間的距離△x成反比,粘度值η是比例系數。如果粘度值η是常數,那么這個流體是牛頓流體,如果不是常數,那么這種流體是非牛頓流體。在具體的計算模型中,會假設不可壓縮的粘性流體在水平毛細管中做穩態的層流運動,并設考察的部位遠離管道進、出口,且流體流動是沿軸向Z的一維運動。
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毛細管粘度計工作原理
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毛細管式粘度計測量計算粘度的公式我們就不展示了,對于粘度計算可以理解為:對于已知的毛細管粘度計,流體流過毛細管的長度是確定的,毛細管的直徑也是確定的,只要測定出流體流過的壓降和體積流率,就可以通過公式計算得到流體的粘度,此時流體在毛細管的流動是層流。毛細管粘度計測量了管體兩端的壓力差,它與流體的粘度成正比,毛細管粘度計將壓力差轉化為電信號,可以用于顯示和控制。在線式毛細管粘度計可以連接顯示控制器,可以對流程控制和信號處理,也具有溫度補償功能。注意,我們通過上述毛細管粘度計的工作原理,可以發現毛細管式粘度計是通過外力使得流體發生運動,因此(品氏)毛細管粘度計這種測量粘度計也被可以被成為運動粘度計。
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毛細管粘度計有著不同的內徑,一般來說有0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0(單位mm)共13支/組,毛細管的全長也是固定的,一般為270mm。毛細管粘度計可以廣泛地應用在石油化工、食品、化妝品、冶金制藥、科研院所等企業院校,是測量各種流體的粘度專業儀器。
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1、測量流體的分子量:由于特定粘度與高分子的粘均分子量有著密切的關系,所以特定粘度也就成為了 一個重要的分子量表征參數。
2、聚合物在溶液中的形態分析:聚合物在不同的溶液中,擴張程度不同形態不同,特性粘度值也不同,我們可以根據不同溶液中的特性粘度值,初步判斷聚合物在溶液中的構象。
3、聚合物合成進度參考依據:采用溶液聚合的方法合成聚合物時,隨著聚合度的增大,溶液的溶度也增大,在這個試驗過程中,可以在不同的時間段取樣,用烏氏粘度計測定溶液的運動粘度,用做聚合物合成進度的參考依據。
4、聚合反應動力學研究。