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旋轉(zhuǎn)高溫粘度計

一、用途：

通過浸入被測液中的轉(zhuǎn)子被粘性拖拉形成的阻力成比例，因而與粘度也成比例即是在高溫狀態(tài)下用轉(zhuǎn)子測定熔體的粘度特性。

二、技術(shù)參數(shù)：

1. 控制軟件：可定義SMC&SRC

2. 粘度范圍：5cP～5X107cP（可擴展）

3. 測量精度：1% 扭矩

4. 樣重現(xiàn)性：0.2%

5. 控溫精度：±0.1℃

6. **溫度：1700℃（使用溫度）

三、基本結(jié)構(gòu)：

旋轉(zhuǎn)高溫粘度計根據(jù)被測樣品的性質(zhì)、使用條件、使用場所、測量與精度等形式，結(jié)構(gòu)包括：粘度探測系統(tǒng)、溫度探測系統(tǒng)、深度定位系統(tǒng)、信號采集整合系統(tǒng)、軟件控制分析系統(tǒng)、升降驅(qū)動系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)等，有八大系統(tǒng)組合而成。

符合美國ASTMC965、C1276標(biāo)準(zhǔn)方法，以及國內(nèi)及國內(nèi)GBT31424 標(biāo)準(zhǔn)；旋轉(zhuǎn)高溫粘度計利用游絲旋轉(zhuǎn)回力特征為熔融體測定粘度方法；測量范圍5cp–4×107cp；粘度測量誤差范圍±1%，重現(xiàn)性為±0.2%，與標(biāo)準(zhǔn)液體比較；雙級無油真空泵，系統(tǒng)極限真空98pa，可通多種混合氣體；**工作溫度1700℃，恒溫區(qū)180mm，六邊加熱方式；配套PC 機和HaTherm 軟件，可實現(xiàn)同時控制采集儲存溫度和粘度的數(shù)據(jù)， 計算出溫度粘度剪切力和剪切率。

四、技術(shù)特點：

1. 旋轉(zhuǎn)高溫粘度計主機采用Brookfield DV2T 粘度計傳感器，專業(yè)軟件HaTherm對粘度計全面控制及參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)運算檢測和完整的數(shù)據(jù)分析，可以按照條件查詢數(shù)據(jù)，顯示圖形和報告生成導(dǎo)出等功能。

2. 旋轉(zhuǎn)高溫粘度計數(shù)據(jù)采集和整合系統(tǒng)，同時控制溫度和粘度。

3. 控溫采用EuroTherm 溫控器和可控硅，軟件程序HaTherm可設(shè)8段程序控制，控溫精度0.1℃。

4. 加熱原件為歐洲進(jìn)口6 支U 型硅鉬棒，剛玉管和硅鉬棒熱態(tài)工作壽命3000 小時。

5. 氣氛控制系統(tǒng)，密封玻璃真空罩水冷密封平臺，兩路通入氣體入口，抽真空洗氣裝置。

6. 自動升降模組，連接轉(zhuǎn)子和粘度計轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)連桿；轉(zhuǎn)子深度限位裝置，定位轉(zhuǎn)子浸入液面深度。

五、粘度計：

設(shè)計程序可控的Brookfield DV2T LV型粘度計來測量給定剪切率下的流體粘度。運行的原理是通過校正過的彈簧來驅(qū)動浸沒在測試液體中的轉(zhuǎn)子。流體對轉(zhuǎn)子的粘性阻力通過彈簧的扭矩得以測量，而扭矩經(jīng)旋轉(zhuǎn)傳感器得到。

測量范圍由轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)子的大小和形狀、與轉(zhuǎn)子配套的坩堝以及彈簧的**量程。型號LV代表了低粘度，這意味著這種型號的粘度儀裝有比DV2T型更柔軟的校正彈簧。LV型也配備了不同系列的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子。

旋轉(zhuǎn)高溫粘度計采用定制轉(zhuǎn)子時，粘度的測量范圍是5cP-5x107cP，*小粘度用**的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速得到，**粘度用*小的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速得到。使用者可以**設(shè)置250轉(zhuǎn)速。粘度的準(zhǔn)度為全量程范圍內(nèi)粘度的±1.0%。誤差的來源主要是針對彈簧的校準(zhǔn)，轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子重力壓寶石座產(chǎn)生機械摩擦，而實驗過程中轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)以及溫度的測量等都將產(chǎn)生更大的誤差。包含了實驗平臺、轉(zhuǎn)桿、熱電偶、坩堝支撐腿、控制箱以及連接線。還包含可以控制粘度儀和溫度的軟件。

六、高溫爐：

旋轉(zhuǎn)高溫粘度計爐子的型號為 Hatech ET 65 –220V，具備**連續(xù)使用溫度1700℃。控制單元采用 Eurotherm 3216 p1，它可以設(shè)置8段溫度程序。對于爐管的位置需要重視。坩堝放置的方向和爐管一致，但是轉(zhuǎn)子的尖端一直朝向地面，因此，爐管必須要盡可能地安裝垂直，可以用鉛垂線來檢驗爐管是否安裝垂直。爐管可能會隨著時間彎曲或者膨脹，尤其是爐管被強制垂直的情況下。爐管的底端必須被固定在爐子的底部，以防止?fàn)t管不垂直和坩堝不同心輻射受熱不均勻。爐子存在一個高為180mm恒溫區(qū)，坩堝必須準(zhǔn)確放置在他的中部。加熱元件是用歐洲進(jìn)口的U型硅鉬棒發(fā)熱體，均勻分布在爐管四周。在**次測量之前，爐子的溫度情況需要通過校溫實驗，控制爐溫和坩堝壁溫度與熔體樣品內(nèi)溫度測試。

七、軟件：

基于Windows系統(tǒng)開發(fā)的HaTherm測試軟件，它可以從粘度儀和溫溫控器收集數(shù)據(jù)、儲存、查看、打印、畫圖以及分析。存儲的選項為文本格式（*.csv），它可以直接用EXCEL打開和編輯，這可以被迅速轉(zhuǎn)入***的電子表格程序。

這個HaTherm程序目前*主要的特征是，它可以允許用戶使用自制的特殊轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子常數(shù)（SMC）以及剪切率常數(shù)（SRC）可以被提前輸入進(jìn)入程序中，從而可以根據(jù)扭矩的讀數(shù)來計算粘度以及剪切率。

溫度可以設(shè)置8溫段，每個程序設(shè)目標(biāo)溫度、升溫速率、保持時間，設(shè)下一程序目標(biāo)溫度、升溫速率、保持時間，*多可以設(shè)置8個程序，實驗過程中程序十分穩(wěn)定，數(shù)據(jù)的編輯相當(dāng)方便。

粘度設(shè)置用戶可以選擇定義轉(zhuǎn)子選項，選擇轉(zhuǎn)速加入測試條件進(jìn)行初測，然后根據(jù)扭矩選擇適合的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量，在測試過程中也可以手動改變轉(zhuǎn)速。也可以設(shè)置自動變轉(zhuǎn)速，可以設(shè)置扭矩范圍比如扭矩35%-45%，當(dāng)扭矩小于35%會自動加快轉(zhuǎn)速，當(dāng)扭矩大于45%會減慢轉(zhuǎn)速，程序會根據(jù)條件計算出適合扭矩進(jìn)行測試。

數(shù)據(jù)采集Test頁面運行START按鈕進(jìn)行對溫度和粘度同時采集，可以設(shè)置采集的間隔時間，也可以選擇多點平均對測試條件進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑計算，圖標(biāo)可以選擇X軸時間或者溫度，同時顯示測試剩余時間，記錄數(shù)據(jù)溫度、粘度、轉(zhuǎn)速、剪切力、剪切率、時間、轉(zhuǎn)子型號等。

高溫粘度計使用的消耗品是轉(zhuǎn)子和坩堝，有的材料使用是一次性，比如氧化鋁，測試熔融態(tài)樣品冷卻后粘在坩堝和轉(zhuǎn)子表面很難清理，也有金屬坩堝比如鉑金坩堝可以用強酸泡洗。

八、轉(zhuǎn)子和坩堝：

是由鉬棒用車床加工出來的。坩堝有90mm深，似乎有點大旋轉(zhuǎn)高溫粘度計，但是當(dāng)坩堝中盛滿渣分或者壓制后的渣塊時基本上已經(jīng)滿了。熔化之后渣的體積小于粉末體積的50%。由于鉬坩堝十分昂貴，清理后重復(fù)使用十分的吸引人。不幸的是，固態(tài)爐渣從坩堝內(nèi)部剝離十分不易，使用沖擊式釬鉆可以清理大部分的渣樣，是用車床可以清理余下的渣樣，但也十分不易并且需要額外的費用。由于在高溫下，鉬坩堝的晶粒增大，坩堝容易變脆，并且由于爐渣和坩堝的熱膨脹不同而漸漸開裂。

轉(zhuǎn)子的大小必須符合適當(dāng)?shù)恼扯确秶?strong>旋轉(zhuǎn)高溫粘度計通常可以使用一系列的轉(zhuǎn)子進(jìn)行粘度的測量，一旦粘度降低的特別快，可以換更大的轉(zhuǎn)子進(jìn)行測量。然而，爐子的高溫以及密閉使得中途更換轉(zhuǎn)子變的不可能，只能用改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來擴大測試范圍，條件是樣品在牛頓流體下做比較適合這種方法。

通常小轉(zhuǎn)子在測定小粘度時變得不準(zhǔn)，這主要是彈簧沒有得到足夠的扭轉(zhuǎn)，粘度隨著彈簧的松弛來回擺動。根據(jù)使用手冊，在10%以下的扭矩時是不能測定粘度的，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子測量的粘度精度為全量程范圍內(nèi)粘度值的±1.0%。扭矩越小，誤差的范圍越大。

一方面旋轉(zhuǎn)高溫粘度計，大轉(zhuǎn)子在測定大粘度時導(dǎo)致彈簧的扭轉(zhuǎn)超出了測量的范圍。低粘度下，只要轉(zhuǎn)子和坩堝匹配以及測量范圍沒有超出極限，大轉(zhuǎn)子測量的精度會更高一些。然而，在測量過程中并不是這樣。首先，如果轉(zhuǎn)子和坩堝之間的縫隙太窄，界面效應(yīng)將變得顯著。界面效應(yīng)可以在測量某一SMC時得以考慮，但是針對不兩次實驗，坩堝并不是完全處在同一個位置，界面效應(yīng)也會變得不同。第二個限制性因素是測量低粘度以及高速旋轉(zhuǎn)時，處在桿一端的大轉(zhuǎn)子很容易發(fā)生擺動。此時彈簧收到的扭矩變大粘度將高于實際值。這一點表明，測量小粘度的轉(zhuǎn)子要小一些。

高溫粘度計測量過程復(fù)雜，這個過程也比較漫長，從樣品制備到裝樣，在到抽真空洗氣通入氣體，然后升溫和降溫過程測試。整個實驗時間依據(jù)設(shè)置溫度，*快升溫60℃/分鐘。

制樣品

高溫粘度計測試前期準(zhǔn)備工作，制備煤灰樣品，煤灰樣品是自然界中的不同成分，有幾種形態(tài)測試，結(jié)晶態(tài)，玻璃態(tài)，塑性態(tài)，樣品要在測試之前進(jìn)行初融，初融出塊狀。

根據(jù)我們測試計算，樣品我們稱量40克，能保證樣品在漫過轉(zhuǎn)子，每次測試樣品量統(tǒng)一。

裝樣品

樣品坩堝架是有三只坩堝支架桿，其中兩個是固定不動，第三個桿子是可以活動，拉開第三個支架桿，把坩堝房子支架上，慢慢松開第三支架，每個支架桿上都有缺口，正好卡住坩堝邊緣，用手轉(zhuǎn)動下坩堝，讓底部和支架完全吻合。

掛轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子掛針是一個關(guān)鍵步驟，動作要小心，前面提到粘度計內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為了不損害粘度計內(nèi)部寶石坐所以在掛針時候要提起，這一步非常重要，在掛針要注意擰螺絲方向與平常螺絲方向是相反的，這個是考慮粘度計轉(zhuǎn)動，螺絲不會松動脫落

九、售后服務(wù)：

儀器驗收后，乙方為甲方提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，在接到甲方維修申請后，乙方承諾2小時響應(yīng)，用電話方式指導(dǎo)、溝通，如還不能修復(fù)，則48小時內(nèi)到達(dá)用戶現(xiàn)場，并在*短的時間內(nèi)恢復(fù)儀器正常運行。其他未盡事宜，雙方本著保證儀器質(zhì)量和正常投入使用以及交貨期限為原則，友好合作，協(xié)商解決。