らっきゅうねんどけいHoppler(またはStokes)の原理に基づいて設計された古典的な粘度測定装置であり、金属球が重力によって測定液体を垂直に通過するのに必要な時間を測定することによって流体粘度を計算する。これは、液体中で球が自由に落下する速度と液体粘度に関する原理を用いて測定される。球が液体中で落下すると、重力、浮力、粘性抵抗の作用を受ける。球が安定落下速度に達すると、粘性抵抗は重力、浮力と平衡に達し、その時の球の落下速度は液体の粘度に反比例する。既知の長さの液体中で球が落下するのに必要な時間を測定し、球と液体の物理パラメータ(密度、直径など)を結合することで、液体の粘度を算出することができる。
らっきゅうねんどけいの操作フローと注意事項:
一、準備作業
1、計器検査
測定管(粘度管)の内壁の清掃、傷や汚れがなく、球の落下軌跡に影響を与えないことを確認します。
試験球(鋼球、ガラス球など)の表面が滑らかで、欠損がなく、直径が測定範囲の要求に合っていることを検査する。
計時システム(電子または機械)の機能が正常であることを確認し、電子計時器は0点にキャリブレーションする必要がある。
機器に温度制御装置(例えば恒温水浴)を備えている場合、目標温度を事前に設定し、液体温度を安定させる。
2、環境制御
外部からの干渉を避けるために、機器を水平で振動のないテーブル上に置く。
実験室の温度が安定し、通気口や直射日光から離れ、温度変動が粘度測定に影響することを防止することを確保する。
3、液体準備
測定ニーズに応じて透明または半透明の液体を選択し、懸濁粒子や気泡の干渉を回避します。
温度を制御する必要がある場合は、液体を測定管に入れた後、水浴または加熱装置を通じて目標温度に安定させる(通常は10〜15分間恒温する必要がある)。
液体温度を記録し、粘度が温度に敏感であるため、その後の計算に温度補正係数を代入する必要がある。
二、操作手順
1、球を取り付ける
方法1(手動解放):ピンセットでボールを挟み、測定管頂部の液体表面に軽く置き、ボールがq浸漬し、初期速度がないことを確保する。
方法2(解放装置):ボールを解放治具に固定し、管壁に接触しないように測定管中心位置に調整する。
2、球を解放して計時する
手動計時:球を解放しながらストップウォッチを起動し、球が予め設定された目盛線(測定管の底など)に落下するのを観察した時に計時を停止し、落下時間tを記録する。
自動計時:計器に光電センサまたはレーザートリガ装置を備えている場合、球が開始位置と終了位置を通過するときに時間を自動的に記録し、表示値を直接読み込む。
繰り返し測定:誤差を減らすために、同一液体は3〜5回繰り返し測定し、平均値を最終落下時間とする。
3、データ記録
各測定の落下時間t、液体温度T、球体直径d及び密度ρs、液体密度ρlを記録する(密度計測定又は資料参照により取得可能)。
四、清潔とメンテナンス
1、測定管を洗浄する
測定が完了したら、エタノールや脱イオン水などの溶媒で測定管を洗浄し、残留液体を除去する。
軟毛ブラシまたは綿棒を使用して管壁を清掃し、内面を傷つけないようにします。
乾燥後に保管して、ほこりや水蒸気の影響を防止して次回使用します。
2、球体メンテナンス
球体表面を溶剤で洗浄し、油汚れや液体残留を除去する。
衝突や腐食を避けるために乾燥容器に保管します。
3、機器の保管
変形しないように、測定管を専用スタンドに垂直に配置します。
温度制御装置(例えば水浴)を閉じ、電源を切り、ダストカバーを覆う。
五、注意事項
1、管壁効果を避ける
球が落下したときの測定管壁からの距離が球直径の2.5倍より大きいことを確認してください。そうしないと、Faxén補正を使用するなど、Stokes公式を修正する必要があります。
2、温度一致性
液体の温度は均一であり、局所的な温度差による密度や粘度分布の不均一を避ける必要がある。
3、球の選択
球密度は液体密度(通常ρs/ρl>1.1)よりも大幅に大きくする必要があり、浮遊ではなく沈下を確実にします。
4、乱流制御
液体粘度が低すぎると、球の落下速度が速すぎると乱流が発生する可能性があります。球を小さくするか、測定管の長さを調整する必要があります。
5、安全操作
高温液体または腐食性液体を処理する際は保護手袋とゴーグルを着用する。
球が測定管から飛び出して傷害を与えないようにし、解放時に安全な距離を保つ。