科學(xué)家牛頓發(fā)現,某些流體流動(dòng)時(shí)切應力τ與切變率D之比為常數,即:η=τ/D。水和油都是遵循上述規律的流體.這一公式就是牛頓粘度定律.其中,η為流體的粘度.粘度是流體流動(dòng)時(shí)內摩擦或阻力的量度。η的單位為mPa·s或Pa·s(帕斯卡.秒)。牛頓流體為沒(méi)有顆粒的混合單一的流體。粘度不隨切變應力變化而變化的流體稱(chēng)為牛頓流體,粘度隨切變應力變化而變化的流體稱(chēng)為非牛頓流體。
所以在使用
博勒飛粘度計時(shí),對牛頓流體來(lái)說(shuō)黏度值是一定的,只要滿(mǎn)足粘度值在當前測量允許范圍內(扭矩在20%-90%),選擇不同的轉子和轉速都可以得到相同的結果。我們的數字式粘度計基本在轉子(如L1-L4號標準轉子)旋轉5-6圈后就可穩定讀數了,比如選擇的轉速是每分鐘30轉,即2秒鐘轉一圈,約10-12秒即可讀數。數字式粘度計標注的測量范圍指的都是牛頓流體粘度。
但對于非牛頓流體來(lái)說(shuō)粘度值是不固定的,因為不同的轉子和轉速提供的切變速率是不同的,所以具體可能遇到的現象有:
1.選擇了某個(gè)轉子和某檔轉速后,粘度值由大迅速變小,并逐漸趨于穩定(該穩定指的是每次所測得扭矩值變化在0.1%-0.2%),由于我們的數字式粘度計靈敏度很高所以往往測量較長(cháng)時(shí)間后仍可看到粘度值在不斷減小,并且減小的幅度越來(lái)越小,這是符合非牛頓流體特性的。
2.選擇了某個(gè)轉子和某檔轉速后,粘度值由小迅速變大,并逐漸趨于穩定
3.選擇了相同的轉子和不同轉速后粘度值都不相同
4.選擇了不同的轉子和相同轉速后粘度值都不相同
所以非牛頓流體的測量需要確定的要素有轉子、轉速、和時(shí)間,只有這些要素固定了才可對幾次測量值進(jìn)行比較。一般這些要素都由用戶(hù)根據自己的用途、要求,通過(guò)實(shí)驗確定。通常是轉子、轉速的選擇應滿(mǎn)足所測粘度值在當前測量允許范圍內(扭矩在20%-90%),時(shí)間的確定是從開(kāi)始<測量>到所測得扭矩值變化幅度在0.1%-0.2%結束。比如對某個(gè)樣品,選擇L4號轉子,30轉/分鐘,5分鐘達到穩定(扭矩值變化幅度在0.1%-0.2%),此時(shí)的粘度為10000mPa·S,扭矩50%。那么以后測同類(lèi)樣品需和他比較的話(huà),也要在相同的測量條件下即L4號轉子,30轉/分鐘,測量5分鐘讀數。
另外,溫度對粘度的影響也非常大,同類(lèi)樣品比較溫度控制一定要好。