粘度是流體的一種重要特性，它描述了液體的流動阻力并與流體內的內摩擦力有關。 剪切流動常見的流動方式，在這種流動中，分層的流體因受到剪切力的作用而相互發生運動。 此外力為剪切力形式，其定義為作用在單位流體面積上的力；該外力導致在樣品厚度方向上形成一個速度梯度，也就是所謂的切變速率。 與此流程有關的切變粘度或動態粘度以剪切應力與切變速率之間的比值表示。
粘度示意圖

非牛頓流體
很多(duo)簡(jian)單流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)被(bei)劃為牛頓(dun)流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)，也就(jiu)(jiu)是說這些流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)的(de)粘度與是否施加(jia)剪(jian)切力無(wu)關。 舉例來說，水和(he)一些簡(jian)單的(de)碳氫化(hua)合物都屬于(yu)牛頓(dun)流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)。 隨著流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)復(fu)雜度的(de)增(zeng)加(jia)，例如(ru)夾雜有氣(qi)泡、液滴、顆粒或(huo)聚合物時，流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)就(jiu)(jiu)會出現更加(jia)復(fu)雜的(de)特性，表現出非牛頓(dun)響應，這時粘度會取決于(yu)所施剪(jian)切力的(de)大(da)小。 此類流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)通(tong)常被(bei)稱為結構化(hua)流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)或(huo)復(fu)雜流(liu)(liu)(liu)(liu)體(ti)(ti)。

這種非牛頓特性是很多工業和商業產品的常見特性，比如牙膏、蛋黃醬、油漆、化妝品和水泥等，此類流體通常屬于剪切稀化流體，也就是說粘度會隨著切變速率的增加而降低，盡管有些極度結構化的流體會發生剪切增稠情形。gzrfwe

粘度的應用
對于大多(duo)數產品來說(shuo)，都需要(yao)粘(zhan)(zhan)度(du)在(zai)低切(qie)變速(su)率(lv)下保(bao)持(chi)較高水平(ping)，以防止沉淀或(huo)坍落；但要(yao)在(zai)高切(qie)變速(su)率(lv)時(shi)變稀，以方(fang)便(bian)涂裝或(huo)加工。 因(yin)此(ci)，單(dan)次粘(zhan)(zhan)度(du)測(ce)量不能(neng)充分地描述此(ci)類材料(liao)(liao)的(de)(de)粘(zhan)(zhan)度(du)，應(ying)在(zai)一系列的(de)(de)切(qie)變速(su)率(lv)或(huo)應(ying)力下材料(liao)(liao)的(de)(de)粘(zhan)(zhan)度(du)，或(huo)者至(zhi)少要(yao)在(zai)與所關注(zhu)的(de)(de)流程(cheng)或(huo)應(ying)用場合(he)相(xiang)關的(de)(de)切(qie)變速(su)率(lv)下測(ce)量材料(liao)(liao)的(de)(de)粘(zhan)(zhan)度(du)。 非(fei)牛頓(dun)流體還(huan)可能(neng)表(biao)現出其(qi)他現象，例如屈服(fu)應(ying)力、觸變性和(he)粘(zhan)(zhan)彈(dan)性等，這些現象都會(hui)對材料(liao)(liao)的(de)(de)特性和(he)產品性能(neng)產生重要(yao)影響(xiang)。

粘度圖

與分散體有關的其他粘度參數還有相對粘度、比粘度和本征粘度，這些參數可用于表征溶質相或分散項對溶液或分散體粘度的貢獻度。 這些參數都可使用差示粘度計輕松測得，例如與滲透色譜法 (GPC) 系統一起使用的差示粘度劑。
1、定義

液(ye)體(ti)在流動(dong)時，在其分(fen)子(zi)間(jian)產生內摩擦的性(xing)質(zhi)，稱為液(ye)體(ti)的黏性(xing)，粘(zhan)性(xing)的大(da)小(xiao)用黏度表示，是用來表征(zheng)液(ye)體(ti)性(xing)質(zhi)相關的阻力(li)因(yin)子(zi)。粘(zhan)度又(you)分(fen)為動(dong)力(li)黏度.運(yun)動(dong)黏度和條(tiao)件(jian)粘(zhan)度。

在工(gong)業技術和(he)科研應用技術領域中(zhong)，液(ye)體粘(zhan)(zhan)度的(de)(de)測量(liang)具有(you)很重(zhong)要的(de)(de)實(shi)用價值。本實(shi)驗作(zuo)為儀(yi)器(qi)應用型的(de)(de)物(wu)理實(shi)驗，用NDJ—5S型旋轉(zhuan)粘(zhan)(zhan)度計來測量(liang)液(ye)體的(de)(de)粘(zhan)(zhan)度。NDJ—5S型旋轉(zhuan)粘(zhan)(zhan)度計是液(ye)體粘(zhan)(zhan)度測量(liang)的(de)(de)儀(yi)器(qi)，它可以對(dui)樹(shu)脂、油漆、涂料、乳膠、膠粘(zhan)(zhan)劑(ji)、石油、洗(xi)滌劑(ji)等物(wu)質的(de)(de)粘(zhan)(zhan)度或表(biao)觀粘(zhan)(zhan)度進(jin)行測量(liang)。儀(yi)器(qi)操作(zuo)簡(jian)便，靈敏度高(gao)，可靠性(xing)強，測量(liang)過程用電腦(nao)控制，測量(liang)結果可直接用數(shu)字(zi)顯(xian)示粘(zhan)(zhan)度值。

2、實驗

旋轉粘度計

圖1—1 旋轉粘度計

儀器

NDJ—5S型(xing)旋(xuan)轉粘度計(圖(tu)1—1)，燒(shao)杯、天平等(deng)。

原理

圖1—2(a)為旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)粘(zhan)度(du)計的原理圖。A為轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)，它(ta)由電動機主(zhu)(zhu)軸通過(guo)游絲(si)帶動緩(huan)慢旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)，B為內徑大(da)于(yu)7cm的燒(shao)(shao)杯。把待測液體置于(yu)燒(shao)(shao)杯中(液面與(yu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)細頸下(xia)沿對(dui)齊(qi))，當(dang)電動機主(zhu)(zhu)軸以一定轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)w0旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)時，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)A通過(guo)游絲(si)帶動跟著旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。穩定時，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)A受(shou)到的粘(zhan)性力(li)矩(ju)(ju)與(yu)游絲(si)恢復力(li)矩(ju)(ju)平衡，此(ci)時轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)A也(ye)以轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)w0旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)，而轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)A與(yu)電動機主(zhu)(zhu)軸相(xiang)對(dui)錯移了一個角度(du)θ(即(ji)游絲(si)旋(xuan)(xuan)緊了θ角)。 在(zai)(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)A轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)不(bu)太高(不(bu)引起湍流)的條件下(xia)，液體保持很(hen)好的分層轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)動，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)以轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)表面附(fu)著層的w0向(xiang)外逐(zhu)層降(jiang)低，直到燒(shao)(shao)杯內壁的附(fu)著層轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)為零。如(ru)果在(zai)(zai)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)A附(fu)近任取一半徑為r的同心圓(yuan)柱面，如(ru)圖1—2(b)所示，在(zai)(zai)這個柱面液層上相(xiang)互作用(yong)的力(li)矩(ju)(ju)。

公式1

式中(zhong)：η為粘度;l為轉子高度。

由于液(ye)體處于穩(wen)定(ding)旋(xuan)轉(zhuan)狀態，各層(ceng)都(dou)以(yi)各自(zi)穩(wen)定(ding)的(de)角速度(du)旋(xuan)轉(zhuan)，液(ye)層(ceng)間相(xiang)互作用的(de)力矩都(dou)相(xiang)等，而且都(dou)等于轉(zhuan)子A所受的(de)游絲彈性恢復力矩Dθ(D為游絲的(de)扭轉(zhuan)系(xi)數)，于是(shi)有

公式2

對(dui)上式積分，并(bing)利用r=a時(shi)w=w0，r→b時(shi)w=0的(de)條件(a為轉子半徑，b為燒杯半徑)得公式3由于b>>a，所以公式4

考慮到轉(zhuan)子A的(de)上(shang)下兩端面(mian)也(ye)必定(ding)有粘性力矩作用，所以對k′應作一(yi)定(ding)的(de)修(xiu)正，于是被測液體粘度

公式5

式中：k為儀器(qi)(qi)系數(shu)，由游絲扭轉(zhuan)系數(shu)、轉(zhuan)子結構及轉(zhuan)速等(deng)決定。 儀器(qi)(qi)電路部分(fen)采用(yong)了微處理器(qi)(qi)，能(neng)自動(dong)轉(zhuan)換(huan)量(liang)程，用(yong)數(shu)碼(ma)管直接顯示(shi)被測粘度(du)值(Pa·s)，還可以設定或檢查轉(zhuan)子編號(hao)。

旋轉粘度計原理

圖(tu)1—2 旋(xuan)轉粘度計原理

實驗要求

(1)調(diao)節儀器實驗架底(di)座上的(de)3個(ge)螺釘使儀器后面水平儀的(de)氣泡處于圈中(zhong)央。

表1—1 轉(zhuan)子轉(zhuan)速組(zu)合(he)表

轉子轉速組合表

轉(zhuan)子(zi)編號所(suo)對應的(de)轉(zhuan)子(zi)規格見圖1—3。

(2)將(jiang)被(bei)測(ce)(ce)液(ye)體倒(dao)入(ru)燒杯里，為保(bao)持液(ye)體測(ce)(ce)量時溫(wen)度恒定，應用恒溫(wen)浴槽控(kong)制溫(wen)度，測(ce)(ce)不同溫(wen)度條件下(xia)的液(ye)體粘度值。

(3)估計被測流體粘度范(fan)圍(wei)，按表(biao)1—1選擇轉子編號與轉子轉速，欲測的粘度值盡(jin)可能處于所(suo)選量(liang)程上限的30%～90%之內，此為Z佳測量(liang)范(fan)圍(wei)，如果難以達到，則必(bi)須使(shi)欲測粘度值大于所(suo)選量(liang)程上限的10%以上。

轉子規格

圖1—3 轉子規格

(4)徐徐下降儀器(qi)，將(jiang)轉(zhuan)子(zi)(zi)浸(jin)入燒杯內液體中，調整轉(zhuan)子(zi)(zi)浸(jin)入深度(du)(短(duan)距離可用(yong)升降螺母調節)，使液面達到轉(zhuan)子(zi)(zi)細頸下沿(yan)。此時應檢查水平儀氣(qi)泡(pao)是否在圈中央。

(5)啟動“電(dian)源”開(kai)關，接通(tong)“電(dian)機”開(kai)關，轉(zhuan)(zhuan)子以預(yu)選(xuan)的(de)轉(zhuan)(zhuan)速開(kai)始旋轉(zhuan)(zhuan)。注意：在首次(ci)使(shi)(shi)用(yong)時應(ying)先選(xuan)擇轉(zhuan)(zhuan)子編(bian)號(hao)，否(fou)則儀(yi)器默(mo)認為一號(hao)轉(zhuan)(zhuan)子，以后使(shi)(shi)用(yong)儀(yi)器將(jiang)保持(chi)上次(ci)關機時的(de)狀態。

(6)設定轉(zhuan)子(zi)(zi)編號，將(jiang)面板上“轉(zhuan)子(zi)(zi)選(xuan)擇”按鈕按下，暫不(bu)松開(kai)，此(ci)時(shi)儀(yi)(yi)器(qi)LED將(jiang)從(cong)數字“1”開(kai)始(shi)，依次顯示到“4”，當LED顯示到預選(xuan)好(hao)的(de)轉(zhuan)子(zi)(zi)編號時(shi)，即松開(kai)轉(zhuan)子(zi)(zi)選(xuan)擇按鈕，此(ci)后儀(yi)(yi)器(qi)就開(kai)始(shi)測(ce)量(liang)，LED顯示數字。

(7)待(dai)儀器(qi)顯(xian)示(shi)穩定以后(hou)，即可開始讀取顯(xian)示(shi)值(zhi)(zhi)，顯(xian)示(shi)方(fang)式選(xuan)擇開關彈起(qi)時(shi)，顯(xian)示(shi)值(zhi)(zhi)為(wei)粘(zhan)度(du)值(zhi)(zhi)(Pa·s)，開關按下時(shi)顯(xian)示(shi)值(zhi)(zhi)為(wei)該量(liang)程的百分刻度(du)值(zhi)(zhi);若被測試材料粘(zhan)度(du)值(zhi)(zhi)過所選(xuan)量(liang)程滿度(du)時(shi)，儀器(qi)將(jiang)顯(xian)示(shi)4位“UUUU”的量(liang)程符號，此時(shi)應另選(xuan)轉速或轉子組合，使用(yong)中如需更換轉子，必須停(ting)機后(hou)進行。將(jiang)儀器(qi)升起(qi)，讓(rang)轉子完全離開液體表(biao)面，然后(hou)才更換轉子。

 
1.粘度計原理(li)--簡介

粘(zhan)度(du)計(ji)，顧名思(si)義(yi)就(jiu)是(shi)一(yi)種用來測量測量流(liu)(liu)體(ti)粘(zhan)度(du)的(de)物(wu)性分(fen)析儀器。粘(zhan)度(du)是(shi)衡量液體(ti)抵抗流(liu)(liu)動(dong)能(neng)力的(de)一(yi)個重(zhong)要的(de)物(wu)理(li)參數，粘(zhan)度(du)的(de)測量和(he)石(shi)油，化工，電力，冶金(jin)及(ji)等(deng)領(ling)域的(de)關系非常密切，是(shi)工業(ye)過程控制，提高產品質量，節約與開發能(neng)源的(de)重(zhong)要手段。在物(wu)理(li)化學(xue)，流(liu)(liu)體(ti)力學(xue)等(deng)科學(xue)領(ling)域中(zhong)，粘(zhan)度(du)測量對了解流(liu)(liu)體(ti)性質及(ji)研究流(liu)(liu)動(dong)狀態起著重(zhong)要的(de)作用。

2.粘度(du)計(ji)原(yuan)理--結構

粘度(du)計的(de)主體上部為(wei)圓(yuan)柱形(xing)，下面(mian)為(wei)圓(yuan)錐形(xing)的(de)金(jin)屬容器(qi)，內壁的(de)光(guang)潔度(du)為(wei)▽8，內壁有(you)(you)固定指示水(shui)(shui)平環，圓(yuan)錐底端有(you)(you)漏咀(ju)直徑5.6+0.02高(gao) 14±0.02毫米，容器(qi)的(de)蓋上有(you)(you)兩個孔(kong)，一孔(kong)為(wei)插塞棒用，另一孔(kong)為(wei)插溫度(du)計之用，容器(qi)固定在(zai)一個圓(yuan)形(xing)水(shui)(shui)浴內，粘度(du)計裝(zhuang)置在(zai)帶有(you)(you)兩個能調節水(shui)(shui)平螺釘的(de)架子上。

3.粘度計原理

滄(cang)州歐譜粘度計(ji)是利用砝碼(ma)的(de)重量(liang)經過一套機(ji)械傳動系統而產生的(de)力(li)矩帶動漿(jiang)(jiang)葉(xie)型轉(zhuan)子(zi)轉(zhuan)動。改變砝碼(ma)的(de)重量(liang)，使其漿(jiang)(jiang)葉(xie)型轉(zhuan)子(zi)克服涂料的(de)阻力(li)而轉(zhuan)動，當其轉(zhuan)速到(dao)200r/min時可(ke)在(zai)頻閃計(ji)時器上看到(dao)一個基本穩定的(de)條(tiao)型圖案。此時砝碼(ma)的(de)重量(liang)可(ke)對應轉(zhuan)化為被(bei)測涂料的(de)粘度值，即KU值。

4.粘度計原(yuan)理--應用

實際工程和工業生產中，經常需要在線檢測流體的粘度，以保證*的過程運行環境與產品質量，從而提高生產效益。通過在線測量過程中的液體粘度，可以得到液體流變行為的數據，對于預測產品工藝過程的工藝控制，輸送性以及產品在使用時的操作性有著重要的指導價值。液體的特性往往與產品的其他特性如顏色,密度,穩定性,固體成分含量和分子量的改變有關系,而檢測這些特性的*方便和靈敏的方法就是在線檢測液體的粘度。
數據處理

測定不同濃度的聚*水溶液的粘度, 將測量數據記入自行設計的數據表格中。
   聚酯（PET）加工必須熔融成流體，而流體粘度是影響聚酯加工的重要指標。聚酯PET)加工過程，都是在高溫、高壓、高粘，這對粘度的檢測提出了很高的要求，在線粘度計須確保在三高的環境下正常、穩定工作。選擇一款適合的在線粘度計一直是聚酯（PET)制造者非常謹慎的一件事。
　　國產粘度計用于(yu)測量流(liu)體(ti)(液體(ti)和氣體(ti))的粘度的儀(yi)器。粘度是(shi)表示(shi)流(liu)體(ti)在流(liu)動(dong)時，流(liu)體(ti)內部發生內摩擦的物理量，是(shi)流(liu)體(ti)反抗形變(bian)的能力，是(shi)用來鑒(jian)定某(mou)些成品或半成品的一項(xiang)重要(yao)指標。粘度隨流(liu)體(ti)不同而不同，隨溫(wen)度變(bian)化而變(bian)化。

甘肅瑞峰偉業電子科技有限公司在線微振粘度儀在粘度測量領域，歷經十幾年的開發研究和現場實際實驗，現為國產在線微振粘度計應用者，公司成立于2006年，于2008年開始組織國內各大校*研發人員，開發在線微振粘度計產品的研發、生產與技術服務。詳細分析了從產品開發、設計到工藝、制造等全部的核心技術，創立了國內在線微振粘度計生產基地，突破了進口在線粘度計在我國的幾乎壟斷行業的趨勢。