粘度杯是一種用于測量牛頓流體粘度的簡單儀器,粘度杯又被稱為蔡恩杯,它需要符合美國材料實驗室學會油漆及原材料標準ASTM,編號D4212-93《浸入式粘度杯的標準試驗方法》中有關規定并結合實際生產制造的。粘度杯目前國內有很多生產廠家,粘度杯在使用時需要有一個精度較高的秒表進行配合。粘度杯的工作原理如下:
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1、在我們介紹粘度杯工作原理之前,我們需要回顧下牛頓液體和非牛頓液體的區別。
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牛頓液體是指按照牛頓1687年提出的一種理想化的液體粘性狀態,牛頓液體相鄰的兩層平行流動液體間的剪切應力與垂直于流動方向的速度梯度成正比。牛頓液體最顯著的特點是牛頓液體流變方程τ=ηγ中的η是個常數,這個η也就是液體的粘度。比較有代表性的牛頓流體有水、酒精等大多數純液體、輕質油、低分子化合物溶液以及低速流動的氣體。
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非牛頓液體是不符合牛頓液體特性以外的液體,即粘度系數η不是個常數。比較有代表性的有血液、淋巴液、囊液及細胞質都是非牛頓液體,高分子聚合物溶液、泥石流、牙膏、油墨、油漆、涂料,以及生活中常見的淀粉液體、果醬、土豆醬、面團、肉醬等等。
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牛頓液體及非牛頓液體的區別是流體中的剪切應力與垂直于流動方向的速度梯度是否成正比,即粘度值η是否是個常數。
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粘度杯
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2、粘度杯適用于牛頓液體或者是近似牛頓液體的粘度測量試驗,即η值基本上是一個常數時,我們才能使用粘度杯對其粘度進行測量。簡單來說,我們的粘度杯在對流體的粘度測量過程中,就是要得到這個η值。而非牛頓液體由于η值是變化的,所以需要使用
粘度計來對其進行測量,不同溫度環境下的流體粘度值是不同的。
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生活中要確定是不是牛頓液體,可以進行以下幾個試驗:
①、虹吸試驗。如果是牛頓液體,當虹吸過程中,管道提起試驗及終止。
②、凹面試驗。在一個容器中,使用棍棒攪拌液體。如果是牛頓液體,容器中心會形成一個凹面。
③、拔絲。例如蜂蜜這種非牛頓液體就能夠拉的很細,而牛頓流體則不行。
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3、粘度杯工作原理是通過流體裝滿粘度杯后,從小孔開始流出液體時計時,到液體流完后停止計時,通過得到的秒表時間帶入下列公式中換算成為運動粘度:
V=K(t—c)
式中:
V運動粘度
t流出時間
k, c為粘度杯相應的常數
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粘度杯用途是測量牛頓流體及近似牛頓流體的粘度儀器,粘度杯的工作原理非常的簡單,也很容易理解,粘度杯可以應用于食品、制藥行業。