油品粘度的測(cè)量在工業(yè)生產(chǎn)中具有非常重要的意義。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)主要針對(duì)油品的動(dòng)力粘度進(jìn)行測(cè)量，本文比較詳細(xì)地介紹了旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在使用過(guò)程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)，目的在于提高粘度的測(cè)量精度，為油品分析提供可靠的數(shù)據(jù)保證。

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粘度是對(duì)油品流動(dòng)性的一種表征，反映了液體分子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相互作用的強(qiáng)弱。流體在流動(dòng)時(shí)，相鄰流體層間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則該兩流體層間會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，稱(chēng)為粘滯力(牛頓內(nèi)摩擦力)。粘度是衡量牛頓內(nèi)摩擦力大小的量度，其大小由物質(zhì)種類(lèi)、溫度、濃度等因素決定。在工業(yè)生產(chǎn)中，粘度測(cè)量是工藝計(jì)算的主要參考數(shù)據(jù)之一，同時(shí)粘度又是評(píng)定油品性質(zhì)的重要參數(shù)之一。

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油品粘度測(cè)量方法

油品粘度的測(cè)量按GB/T10247-2008《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》進(jìn)行，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了毛細(xì)管法、落球法、旋轉(zhuǎn)法、振動(dòng)法測(cè)量流體運(yùn)動(dòng)粘度和動(dòng)力粘度的通用方法。

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旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的工作原理

同步電機(jī)以穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn)，連接刻度圓盤(pán)，再通過(guò)游絲和轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)子未受到液體的阻力，則游絲、指針與刻度圓盤(pán)同速旋轉(zhuǎn)，指針在刻度盤(pán)上指出的讀數(shù)為“0”；反之，如果轉(zhuǎn)子受到液體的粘滯阻力，則游絲產(chǎn)生扭矩，與粘滯阻力抗衡最后達(dá)到平衡，這時(shí)與游絲連接的指針在刻度盤(pán)上指示一定的讀數(shù)(即游絲的扭轉(zhuǎn)角)。將讀數(shù)乘上特定的系數(shù)即得到液體的粘度(mPa·s)。

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旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的使用

(1)準(zhǔn)確地控制被測(cè)液體的溫度。影響粘度的主要因素是溫度，例如20℃時(shí)水的動(dòng)力粘度為1.005cp，21℃時(shí)水的動(dòng)力粘度為0.981cp，溫度變化1℃，誤差達(dá)到2.4%，所以要特別注意將被測(cè)液體的溫度恒定在規(guī)定的溫度點(diǎn)附近。使用時(shí)將轉(zhuǎn)子以足夠長(zhǎng)的時(shí)間浸于被測(cè)液體同時(shí)進(jìn)行恒溫，使其能和被測(cè)液體溫度一致，減少溫度波動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響。

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(2)轉(zhuǎn)子選擇。先大約估計(jì)被測(cè)樣品的粘度范圍，高粘度的樣品選擇小體積(3、4號(hào))轉(zhuǎn)子和慢的轉(zhuǎn)速，低粘度的樣品選用大體積(1、2號(hào))轉(zhuǎn)子和快的轉(zhuǎn)速。每次產(chǎn)量的百分計(jì)標(biāo)度(扭矩)在20%~90%之間為正常值，在此范圍內(nèi)測(cè)得的粘度值為正確值。同時(shí)，測(cè)量盡可能使轉(zhuǎn)子置于容器中心，減少應(yīng)轉(zhuǎn)少偏置帶來(lái)的測(cè)量誤差。

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(3)粘度計(jì)的性能指標(biāo)必須滿足國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程度要求使用中的粘度計(jì)要進(jìn)行周期檢定，必要時(shí)(粘度計(jì)使用頻繁或處于合格臨界狀態(tài))要進(jìn)行中間自查以確定其計(jì)量性能合格，系數(shù)誤差在允許范圍內(nèi)，否則無(wú)法獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

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(4)防止轉(zhuǎn)子浸入液體時(shí)有氣泡附粘于轉(zhuǎn)子下面。在轉(zhuǎn)子浸入液體的過(guò)程中往往帶有氣泡，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后一段時(shí)間大部分會(huì)上浮消失，附在轉(zhuǎn)子下部的氣泡有時(shí)無(wú)法消除，氣泡的存在會(huì)給測(cè)量數(shù)據(jù)帶來(lái)較大的偏差，使用時(shí)應(yīng)將轉(zhuǎn)子慢慢傾斜浸入到盛樣器內(nèi)，這樣可以有效地減少氣泡的產(chǎn)生。保證液體的均勻性。

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(5)量程、系數(shù)及轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速的選擇。

1.先大約估計(jì)被測(cè)液體的粘度范圍，然后根據(jù)量程表選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速;如測(cè)定約2500mPa·s左右的液體時(shí)可選用下列組合：2號(hào)轉(zhuǎn)子為6轉(zhuǎn)/分；3號(hào)轉(zhuǎn)子為30轉(zhuǎn)/分。

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2.當(dāng)估計(jì)不出被測(cè)液體的大致粘度時(shí)，應(yīng)假定為較高的粘度，試用由小到大的轉(zhuǎn)子和由慢到快的轉(zhuǎn)速。原則是高粘度的液體選用小轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子號(hào)高)，慢速度;低粘度的液體選用大轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子號(hào)低)，快轉(zhuǎn)速。

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3.測(cè)定時(shí)指針在刻度盤(pán)上指示的讀數(shù)必須乘上系數(shù)表上的特定系數(shù)才為測(cè)得的粘度(mPa·s)。

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(6)電源頻率不準(zhǔn)時(shí)按修正公式修正。對(duì)于日本和歐美的有些儀器，名義頻率在60Hz，必須進(jìn)行頻率修正，否則會(huì)產(chǎn)生20%的誤差。對(duì)于國(guó)產(chǎn)儀器名義頻率在50Hz，而我國(guó)目前的供電頻率也是50Hz，所以一般測(cè)量不需要頻率修正。

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(7)保證轉(zhuǎn)子的清潔。測(cè)量用的轉(zhuǎn)子(包括外筒)要清潔無(wú)污物，一般要在測(cè)量后及時(shí)對(duì)粘度計(jì)清洗。要注意清洗的方法，可用合適的有機(jī)溶劑浸泡，千萬(wàn)不要用金屬刀具等硬刮，因?yàn)檗D(zhuǎn)子表面有嚴(yán)重的刮痕時(shí)會(huì)影響測(cè)量精度。

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(8)測(cè)量容器的選擇，對(duì)于雙筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)要仔細(xì)閱讀儀器說(shuō)明書(shū)，不同的轉(zhuǎn)子(內(nèi)筒)匹配相應(yīng)的外筒，否則測(cè)量結(jié)果會(huì)偏差巨大。對(duì)于單一圓筒旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，原理上要求外筒半徑無(wú)限大，實(shí)際測(cè)量時(shí)要求外筒即測(cè)量容器的內(nèi)徑不低于某一尺寸。

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(9)其他注意事項(xiàng)。大部分儀器需要調(diào)整水平，在更換轉(zhuǎn)子和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子高度后以及在測(cè)量過(guò)程中隨時(shí)注意水平問(wèn)題，否則會(huì)引起讀數(shù)偏差甚至無(wú)法讀數(shù)；有些儀器需裝保護(hù)架，仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)按規(guī)定安裝，否則會(huì)引起讀數(shù)偏差。

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旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在粘度測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用，影響其測(cè)量精度主要包括人為因素和物理因素兩方面，后者容易解決，但通常不易發(fā)現(xiàn)，只有在測(cè)定結(jié)果偏差明顯時(shí)，才引起注意。如果不正確使用，一臺(tái)檢定合格的儀器卻不能得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)斐韶?fù)面影響。