我們在《
粘度計(jì)的種類有哪些》的文章中介紹過
粘度計(jì)的分類,今天我們來講述一下毛細(xì)管粘度計(jì)的工作原理。毛細(xì)管粘度計(jì)并不單獨(dú)是一種類型的粘度計(jì),毛細(xì)管粘度計(jì)還可以分為烏氏、芬氏、品氏和逆流四種。
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毛細(xì)管粘度計(jì)的工作原理是毛細(xì)管內(nèi)的流體,在被外界作用力推動下,流體內(nèi)各層級之間有著相切的內(nèi)部摩擦力,即流體要通過毛細(xì)管時(shí),需要消耗一定能量還克服這種阻力。流體在毛細(xì)管中低速與管壁平行的方向流動時(shí),與管壁接觸的流體層是靜止的,與毛細(xì)管壁距離越遠(yuǎn),流體的流動速度也就越大,即可以認(rèn)為流體在毛細(xì)管中運(yùn)動時(shí),毛細(xì)管中心位置的流體運(yùn)動速度是最大的。想要通過毛細(xì)管式粘度計(jì)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(shù)。如果粘度值η是常數(shù),那么這個(gè)流體是牛頓流體,如果不是常數(shù),那么這種流體是非牛頓流體。在具體的計(jì)算模型中,會假設(shè)不可壓縮的粘性流體在水平毛細(xì)管中做穩(wěn)態(tài)的層流運(yùn)動,并設(shè)考察的部位遠(yuǎn)離管道進(jìn)、出口,且流體流動是沿軸向Z的一維運(yùn)動。
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毛細(xì)管粘度計(jì)工作原理
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毛細(xì)管式粘度計(jì)測量計(jì)算粘度的公式我們就不展示了,對于粘度計(jì)算可以理解為:對于已知的毛細(xì)管粘度計(jì),流體流過毛細(xì)管的長度是確定的,毛細(xì)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(jì)算得到流體的粘度,此時(shí)流體在毛細(xì)管的流動是層流。毛細(xì)管粘度計(jì)測量了管體兩端的壓力差,它與流體的粘度成正比,毛細(xì)管粘度計(jì)將壓力差轉(zhuǎn)化為電信號,可以用于顯示和控制。在線式毛細(xì)管粘度計(jì)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(bǔ)償功能。注意,我們通過上述毛細(xì)管粘度計(jì)的工作原理,可以發(fā)現(xiàn)毛細(xì)管式粘度計(jì)是通過外力使得流體發(fā)生運(yùn)動,因此(品氏)毛細(xì)管粘度計(jì)這種測量粘度計(jì)也被可以被成為運(yùn)動粘度計(jì)。
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毛細(xì)管粘度計(jì)有著不同的內(nèi)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(xì)管的全長也是固定的,一般為270mm。毛細(xì)管粘度計(jì)可以廣泛地應(yīng)用在石油化工、食品、化妝品、冶金制藥、科研院所等企業(yè)院校,是測量各種流體的粘度專業(yè)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(guān)系,所以特定粘度也就成為了 一個(gè)重要的分子量表征參數(shù)。
2、聚合物在溶液中的形態(tài)分析:聚合物在不同的溶液中,擴(kuò)張程度不同形態(tài)不同,特性粘度值也不同,我們可以根據(jù)不同溶液中的特性粘度值,初步判斷聚合物在溶液中的構(gòu)象。
3、聚合物合成進(jìn)度參考依據(jù):采用溶液聚合的方法合成聚合物時(shí),隨著聚合度的增大,溶液的溶度也增大,在這個(gè)試驗(yàn)過程中,可以在不同的時(shí)間段取樣,用烏氏粘度計(jì)測定溶液的運(yùn)動粘度,用做聚合物合成進(jìn)度的參考依據(jù)。
4、聚合反應(yīng)動力學(xué)研究。