粘度是流體的一種重要特性，它描述了液體的流動(dòng)阻力并與流體內(nèi)的內(nèi)摩擦力有關(guān)。 剪切流動(dòng)常見(jiàn)的流動(dòng)方式，在這種流動(dòng)中，分層的流體因受到剪切力的作用而相互發(fā)生運(yùn)動(dòng)。 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(dǎo)致在樣品厚度方向上形成一個(gè)速度梯度，也就是所謂的切變速率。 與此流程有關(guān)的切變粘度或動(dòng)態(tài)粘度以剪切應(yīng)力與切變速率之間的比值表示。
粘度示意圖

非牛頓流體
很多簡(jiǎn)單流體被劃為牛頓流體，也就是說(shuō)這些流體的粘度與是否施加剪切力無(wú)關(guān)。 舉例來(lái)說(shuō)，水和一些簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔锒紝儆谂ｎD流體。 隨著流體復(fù)雜度的增加，例如夾雜有氣泡、液滴、顆粒或聚合物時(shí)，流體就會(huì)出現(xiàn)更加復(fù)雜的特性，表現(xiàn)出非牛頓響應(yīng)，這時(shí)粘度會(huì)取決于所施剪切力的大小。 此類(lèi)流體通常被稱(chēng)為結(jié)構(gòu)化流體或復(fù)雜流體。

這種非牛頓特性是很多工業(yè)和商業(yè)產(chǎn)品的常見(jiàn)特性，比如牙膏、蛋黃醬、油漆、化妝品和水泥等，此類(lèi)流體通常屬于剪切稀化流體，也就是說(shuō)粘度會(huì)隨著切變速率的增加而降低，盡管有些極度結(jié)構(gòu)化的流體會(huì)發(fā)生剪切增稠情形。gzrfwe

粘度的應(yīng)用
對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，都需要粘度在低切變速率下保持較高水平，以防止沉淀或坍落；但要在高切變速率時(shí)變稀，以方便涂裝或加工。 因此，單次粘度測(cè)量不能充分地描述此類(lèi)材料的粘度，應(yīng)在一系列的切變速率或應(yīng)力下材料的粘度，或者至少要在與所關(guān)注的流程或應(yīng)用場(chǎng)合相關(guān)的切變速率下測(cè)量材料的粘度。 非牛頓流體還可能表現(xiàn)出其他現(xiàn)象，例如屈服應(yīng)力、觸變性和粘彈性等，這些現(xiàn)象都會(huì)對(duì)材料的特性和產(chǎn)品性能產(chǎn)生重要影響。

粘度圖

與分散體有關(guān)的其他粘度參數(shù)還有相對(duì)粘度、比粘度和本征粘度，這些參數(shù)可用于表征溶質(zhì)相或分散項(xiàng)對(duì)溶液或分散體粘度的貢獻(xiàn)度。 這些參數(shù)都可使用差示粘度計(jì)輕松測(cè)得，例如與滲透色譜法 (GPC) 系統(tǒng)一起使用的差示粘度劑。
1、定義

液體在流動(dòng)時(shí)，在其分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì)，稱(chēng)為液體的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用來(lái)表征液體性質(zhì)相關(guān)的阻力因子。粘度又分為動(dòng)力黏度.運(yùn)動(dòng)黏度和條件粘度。

在工業(yè)技術(shù)和科研應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域中，液體粘度的測(cè)量具有很重要的實(shí)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)作為儀器應(yīng)用型的物理實(shí)驗(yàn)，用NDJ—5S型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)來(lái)測(cè)量液體的粘度。NDJ—5S型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)是液體粘度測(cè)量的儀器，它可以對(duì)樹(shù)脂、油漆、涂料、乳膠、膠粘劑、石油、洗滌劑等物質(zhì)的粘度或表觀粘度進(jìn)行測(cè)量。儀器操作簡(jiǎn)便，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，測(cè)量過(guò)程用電腦控制，測(cè)量結(jié)果可直接用數(shù)字顯示粘度值。

2、實(shí)驗(yàn)

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)

圖1—1 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)

儀器

NDJ—5S型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(圖1—1)，燒杯、天平等。

原理

圖1—2(a)為旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的原理圖。A為轉(zhuǎn)子，它由電動(dòng)機(jī)主軸通過(guò)游絲帶動(dòng)緩慢旋轉(zhuǎn)，B為內(nèi)徑大于7cm的燒杯。把待測(cè)液體置于燒杯中(液面與轉(zhuǎn)子細(xì)頸下沿對(duì)齊)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)主軸以一定轉(zhuǎn)速w0旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子A通過(guò)游絲帶動(dòng)跟著旋轉(zhuǎn)。穩(wěn)定時(shí)，轉(zhuǎn)子A受到的粘性力矩與游絲恢復(fù)力矩平衡，此時(shí)轉(zhuǎn)子A也以轉(zhuǎn)速w0旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子A與電動(dòng)機(jī)主軸相對(duì)錯(cuò)移了一個(gè)角度θ(即游絲旋緊了θ角)。 在轉(zhuǎn)子A轉(zhuǎn)速不太高(不引起湍流)的條件下，液體保持很好的分層轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速以轉(zhuǎn)子表面附著層的w0向外逐層降低，直到燒杯內(nèi)壁的附著層轉(zhuǎn)速為零。如果在轉(zhuǎn)子A附近任取一半徑為r的同心圓柱面，如圖1—2(b)所示，在這個(gè)柱面液層上相互作用的力矩。

公式1

式中：η為粘度;l為轉(zhuǎn)子高度。

由于液體處于穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，各層都以各自穩(wěn)定的角速度旋轉(zhuǎn)，液層間相互作用的力矩都相等，而且都等于轉(zhuǎn)子A所受的游絲彈性恢復(fù)力矩Dθ(D為游絲的扭轉(zhuǎn)系數(shù))，于是有

公式2

對(duì)上式積分，并利用r=a時(shí)w=w0，r→b時(shí)w=0的條件(a為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子A的上下兩端面也必定有粘性力矩作用，所以對(duì)k′應(yīng)作一定的修正，于是被測(cè)液體粘度

公式5

式中：k為儀器系數(shù)，由游絲扭轉(zhuǎn)系數(shù)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速等決定。 儀器電路部分采用了微處理器，能自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程，用數(shù)碼管直接顯示被測(cè)粘度值(Pa·s)，還可以設(shè)定或檢查轉(zhuǎn)子編號(hào)。

旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)原理

圖1—2 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)原理

實(shí)驗(yàn)要求

(1)調(diào)節(jié)儀器實(shí)驗(yàn)架底座上的3個(gè)螺釘使儀器后面水平儀的氣泡處于圈中央。

表1—1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速組合表

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速組合表

轉(zhuǎn)子編號(hào)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子規(guī)格見(jiàn)圖1—3。

(2)將被測(cè)液體倒入燒杯里，為保持液體測(cè)量時(shí)溫度恒定，應(yīng)用恒溫浴槽控制溫度，測(cè)不同溫度條件下的液體粘度值。

(3)估計(jì)被測(cè)流體粘度范圍，按表1—1選擇轉(zhuǎn)子編號(hào)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，欲測(cè)的粘度值盡可能處于所選量程上限的30%～90%之內(nèi)，此為Z佳測(cè)量范圍，如果難以達(dá)到，則必須使欲測(cè)粘度值大于所選量程上限的10%以上。

轉(zhuǎn)子規(guī)格

圖1—3 轉(zhuǎn)子規(guī)格

(4)徐徐下降儀器，將轉(zhuǎn)子浸入燒杯內(nèi)液體中，調(diào)整轉(zhuǎn)子浸入深度(短距離可用升降螺母調(diào)節(jié))，使液面達(dá)到轉(zhuǎn)子細(xì)頸下沿。此時(shí)應(yīng)檢查水平儀氣泡是否在圈中央。

(5)啟動(dòng)“電源”開(kāi)關(guān)，接通“電機(jī)”開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)子以預(yù)選的轉(zhuǎn)速開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。注意：在首次使用時(shí)應(yīng)先選擇轉(zhuǎn)子編號(hào)，否則儀器默認(rèn)為一號(hào)轉(zhuǎn)子，以后使用儀器將保持上次關(guān)機(jī)時(shí)的狀態(tài)。

(6)設(shè)定轉(zhuǎn)子編號(hào)，將面板上“轉(zhuǎn)子選擇”按鈕按下，暫不松開(kāi)，此時(shí)儀器LED將從數(shù)字“1”開(kāi)始，依次顯示到“4”，當(dāng)LED顯示到預(yù)選好的轉(zhuǎn)子編號(hào)時(shí)，即松開(kāi)轉(zhuǎn)子選擇按鈕，此后儀器就開(kāi)始測(cè)量，LED顯示數(shù)字。

(7)待儀器顯示穩(wěn)定以后，即可開(kāi)始讀取顯示值，顯示方式選擇開(kāi)關(guān)彈起時(shí)，顯示值為粘度值(Pa·s)，開(kāi)關(guān)按下時(shí)顯示值為該量程的百分刻度值;若被測(cè)試材料粘度值過(guò)所選量程滿(mǎn)度時(shí)，儀器將顯示4位“UUUU”的量程符號(hào)，此時(shí)應(yīng)另選轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)子組合，使用中如需更換轉(zhuǎn)子，必須停機(jī)后進(jìn)行。將儀器升起，讓轉(zhuǎn)子完全離開(kāi)液體表面，然后才更換轉(zhuǎn)子。

 
1.粘度計(jì)原理--簡(jiǎn)介

粘度計(jì)，顧名思義就是一種用來(lái)測(cè)量測(cè)量流體粘度的物性分析儀器。粘度是衡量液體抵抗流動(dòng)能力的一個(gè)重要的物理參數(shù)，粘度的測(cè)量和石油，化工，電力，冶金及等領(lǐng)域的關(guān)系非常密切，是工業(yè)過(guò)程控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約與開(kāi)發(fā)能源的重要手段。在物理化學(xué)，流體力學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域中，粘度測(cè)量對(duì)了解流體性質(zhì)及研究流動(dòng)狀態(tài)起著重要的作用。

2.粘度計(jì)原理--結(jié)構(gòu)

粘度計(jì)的主體上部為圓柱形，下面為圓錐形的金屬容器，內(nèi)壁的光潔度為▽8，內(nèi)壁有固定指示水平環(huán)，圓錐底端有漏咀直徑5.6+0.02高 14±0.02毫米，容器的蓋上有兩個(gè)孔，一孔為插塞棒用，另一孔為插溫度計(jì)之用，容器固定在一個(gè)圓形水浴內(nèi)，粘度計(jì)裝置在帶有兩個(gè)能調(diào)節(jié)水平螺釘?shù)募茏由稀?/P>

3.粘度計(jì)原理

滄州歐譜粘度計(jì)是利用砝碼的重量經(jīng)過(guò)一套機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)而產(chǎn)生的力矩帶動(dòng)漿葉型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。改變砝碼的重量，使其漿葉型轉(zhuǎn)子克服涂料的阻力而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)其轉(zhuǎn)速到200r/min時(shí)可在頻閃計(jì)時(shí)器上看到一個(gè)基本穩(wěn)定的條型圖案。此時(shí)砝碼的重量可對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為被測(cè)涂料的粘度值，即KU值。

4.粘度計(jì)原理--應(yīng)用

實(shí)際工程和工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要在線(xiàn)檢測(cè)流體的粘度，以保證*的過(guò)程運(yùn)行環(huán)境與產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高生產(chǎn)效益。通過(guò)在線(xiàn)測(cè)量過(guò)程中的液體粘度，可以得到液體流變行為的數(shù)據(jù)，對(duì)于預(yù)測(cè)產(chǎn)品工藝過(guò)程的工藝控制，輸送性以及產(chǎn)品在使用時(shí)的操作性有著重要的指導(dǎo)價(jià)值。液體的特性往往與產(chǎn)品的其他特性如顏色,密度,穩(wěn)定性,固體成分含量和分子量的改變有關(guān)系,而檢測(cè)這些特性的*方便和靈敏的方法就是在線(xiàn)檢測(cè)液體的粘度。
數(shù)據(jù)處理

測(cè)定不同濃度的聚*水溶液的粘度, 將測(cè)量數(shù)據(jù)記入自行設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)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(biāo)。聚酯PET)加工過(guò)程，都是在高溫、高壓、高粘，這對(duì)粘度的檢測(cè)提出了很高的要求，在線(xiàn)粘度計(jì)須確保在三高的環(huán)境下正常、穩(wěn)定工作。選擇一款適合的在線(xiàn)粘度計(jì)一直是聚酯（PET)制造者非常謹(jǐn)慎的一件事。
　　國(guó)產(chǎn)粘度計(jì)用于測(cè)量流體(液體和氣體)的粘度的儀器。粘度是表示流體在流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)部發(fā)生內(nèi)摩擦的物理量，是流體反抗形變的能力，是用來(lái)鑒定某些成品或半成品的一項(xiàng)重要指標(biāo)。粘度隨流體不同而不同，隨溫度變化而變化。

甘肅瑞峰偉業(yè)電子科技有限公司在線(xiàn)微振粘度儀在粘度測(cè)量領(lǐng)域，歷經(jīng)十幾年的開(kāi)發(fā)研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)為國(guó)產(chǎn)在線(xiàn)微振粘度計(jì)應(yīng)用者，公司成立于2006年，于2008年開(kāi)始組織國(guó)內(nèi)各大校*研發(fā)人員，開(kāi)發(fā)在線(xiàn)微振粘度計(jì)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與技術(shù)服務(wù)。詳細(xì)分析了從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)到工藝、制造等全部的核心技術(shù)，創(chuàng)立了國(guó)內(nèi)在線(xiàn)微振粘度計(jì)生產(chǎn)基地，突破了進(jìn)口在線(xiàn)粘度計(jì)在我國(guó)的幾乎壟斷行業(yè)的趨勢(shì)。