粘度计量

粘度计量

§7－1 流体粘度的基本知识

一、 动力粘度的概念（η）

它是表征流体相邻流层的内摩擦力大小的量度。

1. 它是流体本身的固有特性，只有在形变时才表现出来，它

是流体反抗形变的内在阻力因素。

2. 液体具有粘性是由于分子引力所致，当流体流动时，由于

分子引力，快层的分子引力拉着慢层的分子前进，而慢层

分子则尽量将快层分子往后拽。

3. 气体具有粘性是由于动量传递。

4. 单位，Pa.s.。

二、 运动粘度，是动力粘度与同温度下的密度之比值。

ν=η/ρ

单位：二次方米每秒 ㎡m 2/s

不能读成平方米每秒。

三、 恩格勒度（又称恩氏度）：在试验条件下从思格勒粘度流

出200ml 试液所需的时间与 20℃下流出同体积蒸馏水的时间之比值，用符号E 0表示，其单位为条件度。

恩氏度严格来说并不是粘度量，它与动力和运动粘度地理论上无联系，只与运动粘度之间有经验换算式。比如：

{)1.42.1(/22.894.7000--=＝当E E E υ

四、粘度与温度的关系：

温度升高，液体的粘度减小，当温度变化1℃液体的粘度变化

达百分之几到十几，然而气体的粘度随温度升高而增大。

五、 粘度与压力的关系：

液体的粘度随压力的增加而增大。

每增加0.1mPa 压力时，粘度增加约0.1%～0.3%

所以，在常压下可以不考虑压力对粘度的影响。

§7-2 测定液体粘度的方法：

一、 毛细管法：

该方法的基本原理：是泊肃叶定律。

()()t

nR L mV t nR L V gh

R +-+=ππυ884 式中 R ：毛细管半径

V ：在t 时间内流过毛细管的体积；

g ：重力加速度；

h ：液柱高度

m ：动能修正系数；

L ：毛细管长度；

t ：V 体积流体的流动时间；

n ：未端修正系数。

测定方法：用粘性流体经圆孔而记录流出一定体积所需时间来计算粘度。

二、 旋转法：

当浸于流体中物体（圆筒、圆锥等）旋转时，将受到流体的粘性力矩的作用，粘性力矩的大小与流体的粘度成正比，通过测量粘性力矩及旋转体的转速求粘度。

三、 落体法：

是当小球在流体中落下量，球的下落速度与流体的粘度成一定的比例关系，通过测量球和下落速度（或时间）计算泫体的粘度。

四、 振动法

是当物体在流体中振动时，振幅受粘性阻力的作用而衰减，可由衰减系数来确定粘度的大小。如振动粘度计的超声波粘度计等。

五、 流出杯法

把液体装入杯中 定高度或装满，测定杯中的液体流中流出一定体积（至接收瓶）所需时间，直接用劝时间或试液的流动时间与标准液的流动时间之比值表示粘度。如恩氏粘度计等

六、 平板法：不适用于精密测量。 目前，国内及我军用得最多的是毛细管粘度计。

七、 毛细管粘度计的分类

§7－3 毛细管粘度计的检定

一、 检定原理

相对法和绝对法

绝对法：由于要求毛细管的加工极其精确，并需对毛细管的尺寸、流量、压力进行准确测是, 要求得动能系数和未端修正系数，所以测量既复杂又烦琐，只在一些特殊情况下才用这个常用毛细管粘度计 平开维奇粘度计（平氏粘度计） 坎农－芬斯克粘度计（芬氏粘度计） 乌别洛特粘度计（乌氏粘度计） 逆流粘度计

方法，运动粘度不用绝对法。

相对法：与已知粘度的标准液进行比较测量求得粘度的方法。

对于同一粘度计，其尺寸固定，V、R、L n+R为常数，g,h,m,n 视为常数。

根据毛细管粘度计的工作原理，测量一定体积的液体在重力作用下流经毛细管所需时间，求得液体的运动粘度。

ν=c·t

ν:液体运动粘度 mm2/s

c:粘度计常数 mm2/s2

t:一定体积的液体流经毛细管时间 s

二、检定方法

1、标准液法：检定精度粘度计用一级标准液，检定普通工作粘度计用二级标准液

①我军用的是二级标准粘度液来检定工作粘度计常数；

②1000号以下的标准液是石油产品组成，保存期为6个月

1000号以上的标准液是硅油或聚异丁烯组成。保存期为1年

③标准液的性能：牛顿性、稳定性要好、粘温性好（粘

度随温度变化要小）。

牛顿液体：是流体在流动过程中，单位面积上的内摩擦的大小与接触法线方向的速度梯度志正比。与流体粘性的关与接触面上的压力无关。

2、直接比较法：把被检粘度计与常数标称相近的标准粘度计

臵于同一恒温槽中，在相同条件下同时比较同一液体的流动时间来实现。

三、检定步骤

1、外观检定

2、常数检定

a.粘度计的清洗：用洗涤汽油或石油醚、丙酮、酒精等溶剂

彻底清洗，然后用自来水涮洗，再用铬酸洗液浸泡

6h以上，最后用自来水、蒸馏水涮洗。

b.干燥：温度最好75～85℃之间，不能超120℃。

c.装液：选取适当的标准液，使得流动时间不小于200s。

装液时不能产生断流和气泡

d.安装：套上乳胶管，固定在恒温槽中，并使恒温液面高于

计时球20mm以上。调整垂直。

e.恒温：恒温时间不得少于15min ,恒温槽温度波动不得大

于±0.01℃，检定温度可选用20～35℃中任意一

点温度，室温与检定温度不超过2℃，注意的是标

准液是在什么温度下测定的粘度值，用这个标准液

来检定工作粘度计常数时必须在同一温度下检定。

f.测定：从上计时刻线起动秒表到下计时刻线停止秒表，这

是一次的测定时间，要重复测定4次。

g.作平行实验：检同一支粘度计用不同种标准油重新检定，

步骤与上同。

h.数据处理：

i.粘度重复性指标