在旋轉粘度計的校準中,通常根據JJG2002—2005《旋轉粘度計檢定規程》的要求,采用牛頓流體標準粘度液作為標準物質,目前普遍使用的是以精制石油產品和以硅油為主要成分的國家二級標準粘度液,但是由于溫度對于標準粘度液的粘度值影響較大,所以旋轉粘度計的檢定需要在溫度波動度不大于0.1℃的恒溫槽中完成。然而,目前國家標準粘度液的標準值均是在20℃下定值的,而在日常檢定中,常常遇到現場環境無法達到規程要求,并且儀器使用用戶無法將設備送至校準實驗室進行校準的情況,因此,對現場校準能力提出了更高的要求。本文上海昌吉地質儀器有限公司主要探討在非標準環境下,粘溫曲線的建立對旋轉粘度計實現現場校準起到的作用。
上海昌吉NDJ-5S旋轉粘度計
1 旋轉粘度計的工作原理
旋轉粘度計的工作原理是以一個微型同步( 轉速幾乎不受電壓變化影響) 電動機為動力,通過聯軸器帶動轉筒旋轉,轉筒在被測液體中旋轉受到了粘滯阻力作用,產生反作用,迫使懸掛安裝的電機殼體偏轉(電機殼體能作0~90°偏轉) 。電機殼體和一正一反安裝的游絲相連,當殼體偏轉時,使游絲產生扭轉。
2 粘度值其他影響因素
在旋轉粘度計的測試過程中,還有許多其他的影響因素,比如外筒的半徑,外筒內壁與轉子外壁的間隔距離,測量液面高度以及轉子的浸沒深度,均會對測量結果產生一定的影響。在后續研究中,需要以外筒半徑、液面高度、浸沒深度等影響量作為變量,尋找一組最合適的測量方法,來不斷提高旋轉粘度計現場校準的準確度與精密度。
本文基于牛頓流體粘度值和溫度的變化關系,在20.0~25.0℃范圍內對標準粘度油的粘度值進行了精密測量,得到粘溫曲線y=-9.573x+733.0;實驗結果顯示,相關系數為0.99,線性誤差達到-0.57% 。針對牛頓流體的測量,在20.0~25.0℃的溫度范圍內,解決了旋轉粘度計現場校準的難題。