流體粘度計(jì)算公式如何實(shí)現(xiàn)?測量流體粘度的粘度計(jì)主要有三種,分別為毛細(xì)管粘度計(jì)、振動粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)。不同的流體應(yīng)該使用不同的粘度計(jì)進(jìn)行測量,否則有可能無法測量出粘度值,或者測量出來的粘度值誤差比較大。因?yàn)椴煌N類的粘度計(jì)對流體的特性和測量環(huán)境都是有要求的,當(dāng)我們使用粘度計(jì)對不同流體進(jìn)行粘度值測量后,我們有的較老的產(chǎn)品還需要直接使用流體粘度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。目前大部分粘度計(jì)產(chǎn)品都已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)測量了,即立即可以得到流體的粘度值。下面我們分別介紹不同流體粘度值的計(jì)算公式:
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毛細(xì)管式粘度計(jì)的工作原理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。
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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。毛細(xì)管式粘度計(jì)計(jì)算公式:
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η/ρ=At-B/t?
式中A、B就是黏度計(jì)的儀器常數(shù)。黏度計(jì)的儀器常數(shù)A、B可以有三種方法來求得。
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1、用一種黏度已經(jīng)精密測定的標(biāo)準(zhǔn)黏度液在兩個(gè)或兩個(gè)以上溫度下測定流出時(shí)間,應(yīng)用此法時(shí),一定要注意嚴(yán)格控制溫度,否則不易測準(zhǔn)。
2、用兩種或兩種以上不同的標(biāo)準(zhǔn)黏度液在同一溫度下測定流出時(shí)間,要求所選標(biāo)準(zhǔn)黏度液一種粘度較大,在所用黏度計(jì)中流動時(shí)動能校正項(xiàng)極小,而另一種標(biāo)準(zhǔn)黏度液粘度較小,使之在黏度計(jì)中流動時(shí)動能校正項(xiàng)較大。
3、用同一種標(biāo)準(zhǔn)黏度液在同一溫度下,測定在流出液柱上施加不同的外壓力下的流出時(shí)間。旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測量工作原理:旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)電機(jī)通過一個(gè)已經(jīng)校驗(yàn)好的合金彈簧,帶動一個(gè)轉(zhuǎn)子在流體容器中持續(xù)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器可以測量出彈簧的扭變程度,此時(shí)彈簧的扭矩與在流體樣品容器中轉(zhuǎn)子被流體粘性形成的阻力成一定比例,即彈簧扭矩與流體的粘度成一定比例。
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絕對粘度的計(jì)算:η=K·a? ?
η——絕對粘度? K——系數(shù)? ? a——指針?biāo)缸x數(shù)(偏轉(zhuǎn)角度)
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頻率誤差的修正鈴鐺使用電源頻率不準(zhǔn)時(shí),可按下列公式修正。
實(shí)際粘度=指示粘度·名義頻率/實(shí)際頻率
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絕對粘度(CP)=動力粘度(CST)×密度(g/ml)。根據(jù)此公式可計(jì)算出液體動力粘度(mPa·S),即動力粘度(mPa·S)=絕對粘度÷密度(密度單位為g/ml)
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振動法粘度計(jì)工作原理:是通過儀器上的物體在容器的流體中做有規(guī)律的運(yùn)動,由于振動片受到流體粘性阻尼的作用,振動片的振幅會衰減。通過補(bǔ)充因流體粘性阻尼而損失的能量,使得物體的振幅維持在原有的狀態(tài),這部分補(bǔ)充的能量與流體的粘度和密度有密切的關(guān)系,因而我們可以計(jì)算出粘度值。粘度值的計(jì)算公式為:
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振動粘度計(jì)計(jì)算公式
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式中的粘度值η是我們待測樣本的流體粘度,p是待測流體的密度。在前面的文章中,我們講解過如果粘度值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。