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设计装置测量粘度

发布时间:2021-03-03 19:27:37

1. 不同粘度计测量的粘度不同怎么整

不同粘度计测量的粘度不同怎么整
漏斗粘度计是通过流过时间,按版公式自己来计算权出运动粘度值! 旋转粘度计原理是通过转子旋转过程中遇到阻力大小,自动计算出最终的动力粘度值! 相比较来说,漏斗粘度计价格百十元到几百左右,旋转粘度计价格相对高出太多,但是性价比也高! 如需要的精度相对要求高,建议选用旋转粘度计,如只是粗略的知道一个粘度范围,漏斗粘度计更划算!

2. 如何设计一个系统用来检测流体的粘度和内摩擦力

在检测刘体的粘度和内摩擦力方面都是有非常多的,虽然好的系统方法和方式的这方面我们可以借鉴前人的一些优秀的做法

3. 请问这个测量粘度的设备是什么样子的:Cone-plate viscometer。 为什么这样称呼

椎板式粘度仪。具体什么样子你可以网络一下图片。
测量液体粘度的话可以用运动粘度仪或者动力粘度仪。淄博盛康电气有限公司

4. 粘度的测量方法有哪些,试介绍其工作原理

【实验步骤】 1. 粘度计的洗涤 先用热洗液(经砂心漏斗过滤)将粘度计浸泡,再用丙酮专、自来水、蒸馏水分别冲洗几属次,每次都要注意反复流洗毛细管部分,洗好后烘干备用(上一组的准备)。 2. 调节恒温槽温度至(25.0± 0.1)℃,在粘度计的B管和C管上都套...

5. 粘度能够计算出来吗不用检测仪器可以知道液体物料的粘度吗谢谢~~急求答案

1,答案是肯定的,但你所测量的结果会有一定误差,如果可以接受,那没什么版问题。权

2,一般来讲,不同温度下的液体粘度是不同的,室温一般会在18-30℃之间,所以温度的变化,会给你的检测结果带来一定的影响,如果你的环境温度可以恒定,那直接就可以使用玻璃管进行读秒,计算就可以了。结果就是该温度下的运动粘度。

6. 气体粘度怎么测

当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,液体的内摩擦力称为粘滞力。粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比,比例系数η称为粘度(或粘滞系数)。
对液体粘滞性的研究在流体力学,化学化工,医疗,水利等领域都有广泛的应用,例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量,压力差,输送距离及液体粘度,设计输送管道的口径。
测量液体粘度可用落球法,毛细管法,转筒法等方法,其中落球法适用于测量粘度较高的液体。
粘度的大小取决于液体的性质与温度,温度升高,粘度将迅速减小。例如对于蓖麻油,在室温附近温度改变1˚C,粘度值改变约10%。因此,测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义,欲准确测量液体的粘度,必须精确控制液体温度。
实验目的:
1. 用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度
2. 了解PID温度控制的原理
3. 练习用停表记时,用螺旋测微器测直径
实验仪器:
变温粘度测量仪,ZKY-PID温控实验仪,停表,螺旋测微器,钢球若干
实验原理:
1. 落球法测定液体的粘度
1个在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力3个力的作用,如果小球的速度v很小,且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的,则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式:
(1)
(1)式中d为小球直径。由于粘滞阻力与小球速度v成正比,小球在下落很短一段距离后(参见附录的推导),所受3力达到平衡,小球将以v0匀速下落,此时有:
(2)
(2)式中ρ为小球密度,ρ0为液体密度。由(2)式可解出粘度η的表达式:
(3)
本实验中,小球在直径为D的玻璃管中下落,液体在各方向无限广阔的条件不满足,此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+2.4d/D),而(3)式可修正为:
(4)
当小球的密度较大,直径不是太小,而液体的粘度值又较小时,小球在液体中的平衡速度v0会达到较大的值,奥西思-果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响:
(5)
其中 ,Re称为雷诺数,是表征液体运动状态的无量纲参数。
(6)
当Re小于0.1时,可认为(1)、(4)式成立。当0.1<Re<1时,应考虑(5)式中1级修正项的影响,当Re大于1时,还须考虑高次修正项。
考虑(5)式中1级修正项的影响及玻璃管的影响后,粘度η1可表示为:
(7)
由于3Re/16是远小于1的数,将1/(1+3Re/16)按幂级数展开后近似为1-3Re/16,(7)式又可表示为:
(8)
已知或测量得到ρ、ρ0、D、d、v等参数后,由(4)式计算粘度η,再由(6)式计算Re,若需计算Re的1级修正,则由(8)式计算经修正的粘度η1。
在国际单位制中,η的单位是Pa·s(帕斯卡•秒),在厘米,克,秒制中,η的单位是P(泊)或cP(厘泊),它们之间的换算关系是:
1Pa·s = 10P = 1000cP (9)
2.PID调节原理
PID调节是自动控制系统中应用最为广泛的一种调节规律,自动控制系统的原理可用图1说明。
e(t) u(t) 操作量

被控量 扰动

图1 自动控制系统框图
假如被控量与设定值之间有偏差e(t)=设定值-被控量,调节器依据e(t)及一定的调节规律输出调节信号u(t),执行单元按u(t)输出操作量至被控对象,使被控量逼近直至最后等于设定值。调节器是自动控制系统的指挥机构。
在我们的温控系统中,调节器采用PID调节,执行单元是由可控硅控制加热电流的加热器,操作量是加热功率,被控对象是水箱中的水,被控量是水的温度。
PID调节器是按偏差的比例(proportional),积分(integral),微分(differential),进行调节,其调节规律可表示为:
(10)
式中第一项为比例调节,KP为比例系数。第二项为积分调节,TI为积分时间常数。第三项为微分调节,TD为微分时间常数。
PID温度控制系统在调节过程中温度随时间的一般变化关系可用图2表示,控制效果可用稳定性,准确性和快速性评价。
系统重新设定(或受到扰动)后经过一定的过渡过程能够达到新的平衡状态,则为稳定的调节过程;若被控量反复振荡,甚至振幅越来越大,则为不稳定调节过程,不稳定调节过程是有害而不能采用的。准确性可用被调量的动态偏差和静态偏差来衡量,二者越小,准确性越高。快速性可用过渡时间表示,过渡时间越短越好。实际控制系统中,上述三方面指标常常是互相制约,互相矛盾的,应结合具体要求综合考虑。
由图2可见,系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值,而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定,产生超调的原因可从系统惯性,传感器滞后和调节器特性等方面予以说明。系统在升温过程中,加热器温度总是高于被控对象温度,在达到设定值后,即使减小或切断加热功率,加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温,降温有类似的反向过程,这称之为系统的热惯性。传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因,使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后,系统达到设定值后调节器无法立即作出反应,产生超调。对于实际的控制系统,必须依据系统特性合理整定PID参数,才能取得好的控制效果。
由(10)式可见,比例调节项输出与偏差成正比,它能迅速对偏差作出反应,并减小偏差,但它不能消除静态偏差。这是因为任何高于室温的稳态都需要一定的输入功率维持,而比例调节项只有偏差存在时才输出调节量。增加比例调节系数KP可减小静态偏差,但在系统有热惯性和传感器滞后时,会使超调加大。
积分调节项输出与偏差对时间的积分成正比,只要系统存在偏差,积分调节作用就不断积累,输出调节量以消除偏差。积分调节作用缓慢,在时间上总是滞后于偏差信号的变化。增加积分作用(减小TI)可加快消除静态偏差,但会使系统超调加大,增加动态偏差,积分作用太强甚至会使系统出现不稳定状态。
微分调节项输出与偏差对时间的变化率成正比,它阻碍温度的变化,能减小超调量,克服振荡。在系统受到扰动时,它能迅速作出反应,减小调整时间,提高系统的稳定性。
PID调节器的应用已有一百多年的历史,理论分析和实践都表明,应用这种调节规律对许多具体过程进行控制时,都能取得满意的结果。
仪器介绍
1. 落球法变温粘度测量仪
变温粘度仪的外型如图3所示。待测液体装在细长的样品管中,能使液体温度较快的与加热水温达到平衡,样品管壁上有刻度线,便于测量小球下落的距离。样品管外的加热水套连接到温控仪,通过热循环水加热样品。底座下有调节螺钉,用于调节样品管的铅直。

2.开放式PID温控实验仪
温控实验仪包含水箱,水泵,加热器,控制及显示电路等部分。
本温控试验仪内置微处理器,带有液晶显示屏,具有操作菜单化,能根据实验对象选择PID参数以达到最佳控制,能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实时值,能存储温度及功率变化曲线,控制精度高等特点,仪器面板如图4所示。
开机后,水泵开始运转,显示屏显示操作菜单,可选择工作方式,输入序号及室温,设定温度及PID参数。使用 键选择项目, 键设置参数,按确认键进入下一屏,按返回键返回上一屏。
进入测量界面后,屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号,设定温度,初始温度,当前温度,当前功率,调节时间等参数。图形区以横坐标代表时间,纵坐标代表温度(以及功率),并可用 键改变温度坐标值。仪器每隔15秒采集1次温度及加热功率值,并将采得的数据标示在图上。温度达到设定值并保持两分钟温度波动小于0.1度,仪器自动判定达到平衡,并在图形区右边显示过渡时间ts,动态偏差σ,静态偏差e。一次实验完成退出时,仪器自动将屏幕按设定的序号存储(共可存储10幅),以供必要时查看,分析,比较。
3.停表
PC396电子停表具有多种功能。按功能转换键,待显示屏上方出现符号 且第1和第6、7短横线闪烁时,即进入停表功能。此时按开始/停止键可开始或停止记时,多次按开始/停止键可以累计记时。一次测量完成后,按暂停/回零键使数字回零,准备进行下一次测量。
实验内容与步骤
1.检查仪器后面的水位管,将水箱水加到适当值
平常加水从仪器顶部的注水孔注入。若水箱排空后第1次加水,应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱,以便排出水泵内的空气,避免水泵空转(无循环水流出)或发出嗡鸣声。
2.设定PID参数
若对PID调节原理及方法感兴趣,可在不同的升温区段有意改变PID参数组合,观察参数改变对调节过程的影响,探索最佳控制参数。
若只是把温控仪作为实验工具使用,则保持仪器设定的初始值,也能达到较好的控制效果。
3.测定小球直径
由(6)式及(4)式可见,当液体粘度及小球密度一定时,雷诺数Re  d3。在测量蓖麻油的粘度时建议采用直径1~2mm的小球,这样可不考虑雷诺修正或只考虑1级雷诺修正。
用螺旋测微器测定小球的直径d,将数据记入表1中。
表1 小球的直径
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
d (10-3m)
4.测定小球在液体中下落速度并计算粘度
温控仪温度达到设定值后再等约10分钟,使样品管中的待测液体温度与加热水温完全一致,才能测液体粘度。
用镊子夹住小球沿样品管中心轻轻放入液体,观察小球是否一直沿中心下落,若样品管倾斜,应调节其铅直。测量过程中,尽量避免对液体的扰动。
用停表测量小球落经一段距离的时间t,并计算小球速度v0,用(4)或(8)式计算粘度η,记入表2中。
表2中,列出了部分温度下粘度的标准值,可将这些温度下粘度的测量值与标准值比较,并计算相对误差。
将表2 中η的测量值在坐标纸上作图,表明粘度随温度的变化关系。
实验全部完成后,用磁铁将小球吸引至样品管口,用镊子夹入蓖麻油中保存,以备下次实验使用。

表2 粘度的测定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 D = 2.0×10-2m
温度
(˚C) 时间(s) 速度
(m/s) η (Pa·s)
测量值 *η(Pa·s)
标准值
1 2 3 4 5 平均
10 2.420
15
20 0.986
25
30 0.451
35
40 0.231
45
50
55
* 摘自 CRC Handbook of Chemistry and Physics
附录 小球在达到平衡速度之前所经路程L的推导
由牛顿运动定律及粘滞阻力的表达式,可列出小球在达到平衡速度之前的运动方程:
(1)
经整理后得:
(2)
这是1个一阶线性微分方程,其通解为:
(3)
设小球以零初速放入液体中,代入初始条件(t=0, v=0),定出常数C并整理后得:
(4)
随着时间增大,(4)式中的负指数项迅速趋近于0,由此得平衡速度:
(5)
(5)式与正文中的(3)式是等价的,平衡速度与粘度成反比。设从速度为0到速度达到平衡速度的99.9%这段时间为平衡时间t0,即令:
(6)
由(6)式可计算平衡时间。
若钢球直径为10-3m,代入钢球的密度ρ,蓖麻油的密度ρ0及40 ºC时蓖麻油的粘度η = 0.231 Pa·s,可得此时的平衡速度约为v0 = 0.016 m/s,平衡时间约为t0 = 0.013 s。
平衡距离L小于平衡速度与平衡时间的乘积,在我们的实验条件下,小于1mm,基本可认为小球进入液体后就达到了平衡速度。

飞机在空中飞行,树在微风中摇曳;一切与空气发生相对运动的物体都会受到与之接触的空气层的摩擦力,在摩擦过程中,这一气层会随着运动物体一起作适当运动;而与这一气层接触的下一气层,由于分子力的作用,对上一气层产生的粘滞力,会往相反方向阻碍这种运动;一层一层的影响下去便形成流体中的层流。有时树欲静而风不止,有时狂风大作力拔大树,空气的粘滞力也是时大时小;航天飞机着陆进入大气层时,空气的摩擦粘滞阻力可以产生千多度的高温,可见其作功的威力。表征流体粘滞力这些特征的系数叫粘滞系数。在一些力学实验中,由于空气粘滞力的影响会带来一些误差,所以研究空气粘滞系数的测定具有一定的实际意义。
本课题要研究空气粘滞系数及其测定方法,通过研究还要涉及到功能原理的应用,要求利用气垫导轨来设计几种方法完成测量,并进行误差的分析提出自己的见解。
提供仪器及材料
仪器:气垫导轨;光电计时器;滑块;物理天平;读数显微镜
材料:米尺、卡尺、量角器
1、什么叫粘滞系数?液体的粘滞系数测定方法有哪几种,能否适合空气粘滞系数的测定?
2、怎样定性的研究气轨导轨上滑块受到空气粘滞力的作用?
3、从功能原理上分析,气垫导轨上滑块的运动速度衰减满足什么关系?
4、利用水平导轨来研究空气粘滞力可以根据什么原理式,这种方法有什么局限性?
5、利用倾斜导轨来研究空气粘滞系数可得什么实验原理式,这种方法有什么困难?
6、有无更好的方法测空气的粘滞系数,其实验原理怎么表达?
7、滑块与导轨之间的空气层厚度可以怎么测?
五、课题内容及指标
1、将气轨调平,设计实验方法定性的研究空气阻尼情况,并测出若干组数据分析能量的损耗。
2、从动能损耗的角度,设计实验装置研究气垫导轨上空气粘滞系数的测量方法,并测出数据。
3、从势能耗损的角度,利用气垫导轨,设计实验装置,研究空气粘滞系数的测量方法,并测出数据。
4、以倾斜导轨上滑块势能与动能之差等于空气粘滞力作功的原理,设计实验装置测量空气粘滞系数,并进行分析。
5、改进装置,克服以上存在的问题,再设计一种较好的方法,测出空气的粘滞系数,并计算结果。
6、对以上各测量方法进行比对,分析其实验结果。
六、结题报告及论文
1、报告课题意义及研究目的
2、介绍基本研究方案及原理,研究滑块在导轨上的运动情况
3、介绍所设计的仪器装置及其操作步骤
4、对滑块在气轨上的运动,利用功能原理进行分析讨论
5、介绍所用的各种测量新方法,分析比较给出研究的正确结论。
6、报告通过本研究所得收获并提出自己的意见。当液体内各部分之间有相对运动时,接触面之间存在内摩擦力,阻碍液体的相对运动,这种性质称为液体的粘滞性,液体的内摩擦力称为粘滞力。粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比,比例系数η称为粘度(或粘滞系数)。
对液体粘滞性的研究在流体力学,化学化工,医疗,水利等领域都有广泛的应用,例如在用管道输送液体时要根据输送液体的流量,压力差,输送距离及液体粘度,设计输送管道的口径。
测量液体粘度可用落球法,毛细管法,转筒法等方法,其中落球法适用于测量粘度较高的液体。
粘度的大小取决于液体的性质与温度,温度升高,粘度将迅速减小。例如对于蓖麻油,在室温附近温度改变1˚C,粘度值改变约10%。因此,测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义,欲准确测量液体的粘度,必须精确控制液体温度。
实验目的:
1. 用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度
2. 了解PID温度控制的原理
3. 练习用停表记时,用螺旋测微器测直径
实验仪器:
变温粘度测量仪,ZKY-PID温控实验仪,停表,螺旋测微器,钢球若干
实验原理:
1. 落球法测定液体的粘度
1个在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力3个力的作用,如果小球的速度v很小,且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的,则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式:
(1)
(1)式中d为小球直径。由于粘滞阻力与小球速度v成正比,小球在下落很短一段距离后(参见附录的推导),所受3力达到平衡,小球将以v0匀速下落,此时有:
(2)
(2)式中ρ为小球密度,ρ0为液体密度。由(2)式可解出粘度η的表达式:
(3)
本实验中,小球在直径为D的玻璃管中下落,液体在各方向无限广阔的条件不满足,此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+2.4d/D),而(3)式可修正为:
(4)
当小球的密度较大,直径不是太小,而液体的粘度值又较小时,小球在液体中的平衡速度v0会达到较大的值,奥西思-果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响:
(5)
其中 ,Re称为雷诺数,是表征液体运动状态的无量纲参数。
(6)
当Re小于0.1时,可认为(1)、(4)式成立。当0.1<Re<1时,应考虑(5)式中1级修正项的影响,当Re大于1时,还须考虑高次修正项。
考虑(5)式中1级修正项的影响及玻璃管的影响后,粘度η1可表示为:
(7)
由于3Re/16是远小于1的数,将1/(1+3Re/16)按幂级数展开后近似为1-3Re/16,(7)式又可表示为:
(8)
已知或测量得到ρ、ρ0、D、d、v等参数后,由(4)式计算粘度η,再由(6)式计算Re,若需计算Re的1级修正,则由(8)式计算经修正的粘度η1。
在国际单位制中,η的单位是Pa·s(帕斯卡•秒),在厘米,克,秒制中,η的单位是P(泊)或cP(厘泊),它们之间的换算关系是:
1Pa·s = 10P = 1000cP (9)
2.PID调节原理
PID调节是自动控制系统中应用最为广泛的一种调节规律,自动控制系统的原理可用图1说明。
e(t) u(t) 操作量

被控量 扰动

图1 自动控制系统框图
假如被控量与设定值之间有偏差e(t)=设定值-被控量,调节器依据e(t)及一定的调节规律输出调节信号u(t),执行单元按u(t)输出操作量至被控对象,使被控量逼近直至最后等于设定值。调节器是自动控制系统的指挥机构。
在我们的温控系统中,调节器采用PID调节,执行单元是由可控硅控制加热电流的加热器,操作量是加热功率,被控对象是水箱中的水,被控量是水的温度。
PID调节器是按偏差的比例(proportional),积分(integral),微分(differential),进行调节,其调节规律可表示为:
(10)
式中第一项为比例调节,KP为比例系数。第二项为积分调节,TI为积分时间常数。第三项为微分调节,TD为微分时间常数。
PID温度控制系统在调节过程中温度随时间的一般变化关系可用图2表示,控制效果可用稳定性,准确性和快速性评价。
系统重新设定(或受到扰动)后经过一定的过渡过程能够达到新的平衡状态,则为稳定的调节过程;若被控量反复振荡,甚至振幅越来越大,则为不稳定调节过程,不稳定调节过程是有害而不能采用的。准确性可用被调量的动态偏差和静态偏差来衡量,二者越小,准确性越高。快速性可用过渡时间表示,过渡时间越短越好。实际控制系统中,上述三方面指标常常是互相制约,互相矛盾的,应结合具体要求综合考虑。
由图2可见,系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值,而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定,产生超调的原因可从系统惯性,传感器滞后和调节器特性等方面予以说明。系统在升温过程中,加热器温度总是高于被控对象温度,在达到设定值后,即使减小或切断加热功率,加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温,降温有类似的反向过程,这称之为系统的热惯性。传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因,使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后,系统达到设定值后调节器无法立即作出反应,产生超调。对于实际的控制系统,必须依据系统特性合理整定PID参数,才能取得好的控制效果。
由(10)式可见,比例调节项输出与偏差成正比,它能迅速对偏差作出反应,并减小偏差,但它不能消除静态偏差。这是因为任何高于室温的稳态都需要一定的输入功率维持,而比例调节项只有偏差存在时才输出调节量。增加比例调节系数KP可减小静态偏差,但在系统有热惯性和传感器滞后时,会使超调加大。
积分调节项输出与偏差对时间的积分成正比,只要系统存在偏差,积分调节作用就不断积累,输出调节量以消除偏差。积分调节作用缓慢,在时间上总是滞后于偏差信号的变化。增加积分作用(减小TI)可加快消除静态偏差,但会使系统超调加大,增加动态偏差,积分作用太强甚至会使系统出现不稳定状态。
微分调节项输出与偏差对时间的变化率成正比,它阻碍温度的变化,能减小超调量,克服振荡。在系统受到扰动时,它能迅速作出反应,减小调整时间,提高系统的稳定性。
PID调节器的应用已有一百多年的历史,理论分析和实践都表明,应用这种调节规律对许多具体过程进行控制时,都能取得满意的结果。
仪器介绍
1. 落球法变温粘度测量仪
变温粘度仪的外型如图3所示。待测液体装在细长的样品管中,能使液体温度较快的与加热水温达到平衡,样品管壁上有刻度线,便于测量小球下落的距离。样品管外的加热水套连接到温控仪,通过热循环水加热样品。底座下有调节螺钉,用于调节样品管的铅直。

2.开放式PID温控实验仪
温控实验仪包含水箱,水泵,加热器,控制及显示电路等部分。
本温控试验仪内置微处理器,带有液晶显示屏,具有操作菜单化,能根据实验对象选择PID参数以达到最佳控制,能显示温控过程的温度变化曲线和功率变化曲线及温度和功率的实时值,能存储温度及功率变化曲线,控制精度高等特点,仪器面板如图4所示。
开机后,水泵开始运转,显示屏显示操作菜单,可选择工作方式,输入序号及室温,设定温度及PID参数。使用 键选择项目, 键设置参数,按确认键进入下一屏,按返回键返回上一屏。
进入测量界面后,屏幕上方的数据栏从左至右依次显示序号,设定温度,初始温度,当前温度,当前功率,调节时间等参数。图形区以横坐标代表时间,纵坐标代表温度(以及功率),并可用 键改变温度坐标值。仪器每隔15秒采集1次温度及加热功率值,并将采得的数据标示在图上。温度达到设定值并保持两分钟温度波动小于0.1度,仪器自动判定达到平衡,并在图形区右边显示过渡时间ts,动态偏差σ,静态偏差e。一次实验完成退出时,仪器自动将屏幕按设定的序号存储(共可存储10幅),以供必要时查看,分析,比较。
3.停表
PC396电子停表具有多种功能。按功能转换键,待显示屏上方出现符号 且第1和第6、7短横线闪烁时,即进入停表功能。此时按开始/停止键可开始或停止记时,多次按开始/停止键可以累计记时。一次测量完成后,按暂停/回零键使数字回零,准备进行下一次测量。
实验内容与步骤
1.检查仪器后面的水位管,将水箱水加到适当值
平常加水从仪器顶部的注水孔注入。若水箱排空后第1次加水,应该用软管从出水孔将水经水泵加入水箱,以便排出水泵内的空气,避免水泵空转(无循环水流出)或发出嗡鸣声。
2.设定PID参数
若对PID调节原理及方法感兴趣,可在不同的升温区段有意改变PID参数组合,观察参数改变对调节过程的影响,探索最佳控制参数。
若只是把温控仪作为实验工具使用,则保持仪器设定的初始值,也能达到较好的控制效果。
3.测定小球直径
由(6)式及(4)式可见,当液体粘度及小球密度一定时,雷诺数Re  d3。在测量蓖麻油的粘度时建议采用直径1~2mm的小球,这样可不考虑雷诺修正或只考虑1级雷诺修正。
用螺旋测微器测定小球的直径d,将数据记入表1中。
表1 小球的直径
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
d (10-3m)
4.测定小球在液体中下落速度并计算粘度
温控仪温度达到设定值后再等约10分钟,使样品管中的待测液体温度与加热水温完全一致,才能测液体粘度。
用镊子夹住小球沿样品管中心轻轻放入液体,观察小球是否一直沿中心下落,若样品管倾斜,应调节其铅直。测量过程中,尽量避免对液体的扰动。
用停表测量小球落经一段距离的时间t,并计算小球速度v0,用(4)或(8)式计算粘度η,记入表2中。
表2中,列出了部分温度下粘度的标准值,可将这些温度下粘度的测量值与标准值比较,并计算相对误差。
将表2 中η的测量值在坐标纸上作图,表明粘度随温度的变化关系。
实验全部完成后,用磁铁将小球吸引至样品管口,用镊子夹入蓖麻油中保存,以备下次实验使用。

表2 粘度的测定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 D = 2.0×10-2m
温度
(˚C) 时间(s) 速度
(m/s) η (Pa·s)
测量值 *η(Pa·s)
标准值
1 2 3 4 5 平均
10 2.420
15
20 0.986
25
30 0.451
35
40 0.231
45
50
55
* 摘自 CRC Handbook of Chemistry and Physics
附录 小球在达到平衡速度之前所经路程L的推导
由牛顿运动定律及粘滞阻力的表达式,可列出小球在达到平衡速度之前的运动方程:
(1)
经整理后得:
(2)
这是1个一阶线性微分方程,其通解为:
(3)
设小球以零初速放入液体中,代入初始条件(t=0, v=0),定出常数C并整理后得:
(4)
随着时间增大,(4)式中的负指数项迅速趋近于0,由此得平衡速度:
(5)
(5)式与正文中的(3)式是等价的,平衡速度与粘度成反比。设从速度为0到速度达到平衡速度的99.9%这段时间为平衡时间t0,即令:
(6)
由(6)式可计算平衡时间。
若钢球直径为10-3m,代入钢球的密度ρ,蓖麻油的密度ρ0及40 ºC时蓖麻油的粘度η = 0.231 Pa·s,可得此时的平衡速度约为v0 = 0.016 m/s,平衡时间约为t0 = 0.013 s。
平衡距离L小于平衡速度与平衡时间的乘积,在我们的实验条件下,小于1mm,基本可认为小球进入液体后就达到了平衡速度。

飞机在空中飞行,树在微风中摇曳;一切与空气发生相对运动的物体都会受到与之接触的空气层的摩擦

7. 黏度测定法的黏度测定法

黏度的测定可用黏度计。黏度计有多种类型,本药典采用毛细管式和旋转式两类黏度计。毛细管黏度计因不能调节线速度,不便测定非牛顿流体的黏度,但对高聚物的稀薄溶液或低黏度液体的黏度测定影响不大;旋转式黏度计适用于非牛顿流体的黏度测定。
液体以1cm/s的速度流动时,在每1cm<2>平面上所需剪应力的大小, 称为动力黏度,以Pa·s为单位。在相同温度下,液体的动力黏度与其密度的比值,再乘10<6>,即得该液体的运动黏度,以mm<2>/s为单位。本药典采用在规定条件下测定供试品在平氏黏度计中的流出时间(s),与该黏度计用已知黏度的标准液测得的黏度计常数(mm<2>/s<2>)相乘,即得供试品的运动黏度。
溶剂的黏度η<[o]>常因高聚物的溶入而增大,溶液的黏度η与溶剂的黏度η<[o]>
的比值(η/η<[o]>)称为相对黏度(η<[r]>), 常用在乌氏黏度计中的流出时间的比值(T/T<[o]>)来表示;当高聚物溶液的浓度较稀时,其相对黏度的对数值与高聚物溶液浓度的比值,即为该高聚物的特性黏数[η]。根据高聚物的特性黏数可以计算其平均分子量。 (1)恒温水浴 可选用直径30cm以上、高40cm以上的玻璃缸或有机玻璃缸,附有电动搅拌器与电热装置,供测定运动黏度时应能恒温±0.1℃,供测定特性黏数时应能恒温±0.05℃。
(2)温度计 分度为0.1℃。
(3)秒表 分度为0.2秒。
(4)平氏黏度计(图1) 可根据需要分别选用毛细管内径为0.8mm±0.05mm、1.0mm±0.05mm、1.2mm±0.05mm、1.5mm±0.1mm或2.0mm±0.1mm的平氏黏度计。
(5)旋转式黏度计。
(6)乌氏黏度计(图2) 除另有规定外,毛细管E内径为0.5mm±0.05mm,长140mm±5mm;测定球A的容量为3.5ml±0.5ml(选用流出时间在120~180秒之间为宜)。

8. 运动粘度计要怎么测量动态粘度和运动粘度

实际上,在粘度的标题下有几个不同的术语。这些术语是从如何测量粘度得出的,当人们谈论粘度时,他们谈论的是两件事之一:运动粘度或动态粘度。


一种方法是在施加外力作用时,测量流体的流动阻力,这就是动态粘度。


另一种方法是在重力作用下测量流体的阻力流。结果是运动粘度。换句话说,运动粘度是当流体没有重力(重力)作用时流体固有的流动阻力的度量。


为了使我简化这些概念的尝试进一步复杂化,具有相同动态粘度的两种流体可以具有不同的运动粘度,这是因为运动学结果取决于流体的密度,密度不是动态粘度的因素。


密度是样品质量(或重量)除以样品体积的比值,考虑一个冰块和一个钢块,它们的大小可能相同,但是钢块的重量比冰块重,因此,我们说钢的密度比冰块大。


流体的质量(或重量)由重力决定,在运动学测量方法中,重力是作用在样品上的唯一力。


测量动态粘度


运动粘度计(也叫全自动运动粘度测定仪)是用于测量动态粘度的较流行类型的仪器之一,这些仪器旋转液体样品中的探针,粘度是通过测量转动探头所需的力或扭矩来确定的。


运动粘度计在测量非牛顿液体时特别有用。非牛顿液体在不同条件下会改变粘度;例如,这些液体中的一些显示出随着施加力的增加而粘度增加,而其他非牛顿液体随着施加力的增加而粘度降低。


当探针在液体中移动时,旋转粘度计可以调节探针的旋转速度,运动粘度计会随着速度(有时称为剪切速率)的变化而检测样品粘度的变化。


动态粘度的度量单位是厘泊(cP)。



测量运动粘度


有几种方法可以找到流体的运动粘度,但是最常见的方法是确定流体流过毛细管的时间,使用为特定管子提供的校准常数,将时间直接转换为运动粘度。


运动粘度的度量单位是厘ent(cSt)。


动态和运动粘度测量之间的基本区别是密度,密度实际上提供了一种在运动学和动态粘度测量之间转换的方法。转换公式为:


•运动(cSt)x密度=动态(cP)


•动态(cP)/密度=运动学(cSt)


对于给定的密度大于1的样品,动态粘度将始终是较高的值。


什么时候应该测量动态粘度?


当您想了解流体的内阻,可以测试动态粘度。


动态粘度的测量对于液体在施加力或压力时会改变其表观特性最有用,这些液体被称为非牛顿流体,非牛顿流体对施加在其上的力的变化敏感,并且如果在一段时间内施加恒定的力,有时甚至可以永久改变其粘度。


另一个应用是在泵系统的设计中,由于非牛顿液体的粘度会随运动速度而变化,因此压力和泵速会严重影响适当泵的规格,压力和管道尺寸,以不同速度测试产品将有助于为泵系统的设计提供指导。


什么时候测量运动粘度?


此测量主要用于牛顿液体不会随施加力的变化而改变粘度的液体。


测试润滑油是一项重要的应用,使用这种测试方法,可以确定在不同温度和不同环境条件下的粘度变化,有了这些信息,就可以评估润滑效果的变化。


牛顿流体的粘度测量可以使用运动粘度计(通过上面列出的转换公式)完成,但是,使用基于毛细管的仪器更简单,在某些情况下,基于毛细管的仪器可以更精确地确定运动粘度。


当您需要确定不暴露于外部物理力的液体的粘度特性时,应选择运动学。


摘要


牛顿流体的固有粘度不会随着您更改施加到液体上的力而改变,可以利用毛细管类型的设备使用重力来移动流体,从而轻松,准确地测量该固有粘度。


另一方面,基于施加的力,非牛顿流体的粘度变化很大,这些测试需要使用诸如旋转粘度计之类的仪器,这些仪器可以测量随时间变化以及施加的作用力范围内的变化。


在这两种液体之间进行描述:


•动态粘度:与施加于非牛顿流体的外力有关的粘度。


•运动粘度:牛顿流体的固有粘度。不会随作用力的变化而变化。

原文链接:网页链接

回复者:华天电力

9. 测定粘度和密度的方法有哪些它们各适用哪些场合

测量粘度用旋转粘度计,测量密度用专用密度计,适用于实验室和科研院所

10. 某个产品的用户黏度(粘度)如何进行测量,进行可量化的研究可选的维度都有什么

应该是看二次购买率、三次购买率、多次购买率,这样数据统计测试吧

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