坎芬式逆流毛细管粘度计—上海标卓科学仪器
坎芬式逆流毛细管粘度计
—上海标卓科学仪器产品特点：坎芬式逆流毛细管粘度计一组共七支,型号分别为200、300、350、400、450、500、600（即R管内径分别为1.02、
1.26、1.48 、188 、
2.20、
3.10、
4.00毫米）
一、产品介绍：
坎芬式逆流毛细管粘度计是根据中华人民共和国标准GB/1841《聚烯烃树脂溶液粘度试验方法》所规定的要求设计制造的，适用于按GB/T 1841标准所规定的要求测定聚乙烯、聚丙烯的十氢萘溶液在规定温度下的粘度。本仪器也适用于按中华人民共和国行业标准JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T 0619-2011《沥青运动粘度试验（毛细管法）》所规定的要求测定沥青试样在规定温度下的运动粘度。
二、技术参数：
1、工作电源： AC(220±10%)V、50Hz。
2、浴液加热功率： 1700W。
3、浴液使用温度：室温～180.0℃。
4、油浴控温精度： ±0.1℃。
5、水银温度计：棒式，分度值0.1℃，
测温范围为(100～150)℃或(150～200)℃1
支。
6、油浴容量：不小于23L。
7、搅拌电机：功率6W；转速1200r/min。
8、环境温度： -10℃～+35℃。
9、相对湿度：＜85％。
10、温度传感器：工业铂电阻，其分度号为Pt100。
11、整机功耗：不大于1800W。
12、毛细管粘度计：坎芬式逆流毛细管粘度计一组共七支，型号分别为200、300、350、400、450、500、600(即R管内径分别为1.02㎜、1.26㎜、1.48㎜、1.88㎜、2.20㎜、3.10㎜、4.00㎜)。
14、外形尺寸：530㎜×400㎜×670㎜（长×宽×高，含浴缸等）。
三、产品特点：
1、采用高精度、液晶显示温度控制仪，控温精度达±0.1℃。
2、采用耐温达180℃的硬质玻璃缸及保温外套缸（称双缸），保温性能好，试样观察清晰。
3、采用台式、一体机设计方式，仪器整体性好，使用方便。
4、采用电动搅拌装置，浴缸内的温度均匀。
5、全喷塑处理，经久耐用；双层缸结构，高精度控温仪，控温精度达±0. 1℃；高温，坎芬式逆流毛细管粘度计专用型。
6、双层恒温浴：内层采用φ300㎜×300mm的硬质高温玻璃缸，外层保温套为φ360㎜×285mm的有机玻璃筒，内外层之间为空气保温层，试验时，为不使水蒸气进入保温层而影响观测，可在保温层充入干燥空气（充气设备自备）。浴缸盖上有三个孔，分别安放毛细管粘度计夹子和胶木盖。在夹子上装有三个调节螺钉，以调节毛细管粘度计的垂直度。
7、照明灯采用220V节能灯，为清晰地观测毛细管粘度计的读数提供了保证。
8、温控仪：
⑴温度传感器：工业铂电阻，其分度号为Pt100。
⑵温控仪：智能温度控制仪，具有PID自整定和四位双LED窗指示功能，控温迅速，响应快，超调小，控温精度±0.1℃。
⑶加热系统：1000W和600W双电加热管加热。仪器刚开始工作时，1000W辅助加热和600W控温加热一起加热，升温快；在设定的观测温度点附近，能自动调整加热功率，1000W辅助加热关闭，仅600W控温加热工作，保证浴温的稳定。
9、搅拌系统：电动搅拌机为单相异步电动机，搅拌均匀，温度控制达到技术指标的要求。
四、主要结构及电路原理
仪器由毛细管粘度计、水银温度计、电动搅拌装置、电加热装置、温控仪、双层恒温浴和照明灯组成等。
五、坎芬式逆流毛细管粘度计使用的工作条件
1、仪器应放置在在干燥﹑清洁﹑无腐蚀性气体的环境中，并应安放在平整且稳固的实验台上。
2、恒温浴中应置放甲基硅油或甘油等溶液。
3、测试试样时应根据实验的要求选用适当的毛细管粘度计。
六、仪器的安装
1、打开包装箱，清点备品备件，注意玻璃器皿，尤其是毛细管粘度计要轻取轻放，不要硬扳或硬塞以免损坏。
2、在胶木上盖的挂钩上扣好垂球，调节机箱底角螺丝使缸壁与垂线平行为止。
3、将温度计、传感器插入缸盖相应的孔中。
4、再将机箱后面与缸盖的8芯插头座对接，传感器的三芯尼龙插头与机箱的三芯插座对接，三芯电源线与三芯航空插座对接。
工作毛细管粘度计试题A答案
工作毛细管粘度计试卷（A） 单位姓名考号 一.填空题: （每题2分） 1.塑性液体是具有(屈服)应力的流体其粘度ηb称为(塑性粘度)。 2.泊氏公式中的动能修正系数m与(雷诺数)及毛细管管端状。 3.流体在毛细管中作层流流动时，在(管壁)处流速最小，在(管轴) 流速最大 4.用乌氏毛细管粘度计测量液体粘度时，当液体吸至缓冲球C之 后，应该先开(主)管，再开(侧)管。 5.液体与气体具有粘性的原因分别是(分子引力)(动量传递)。 二.选择题: （每题5分） 1. 粘性流体在毛细管中流动时（2）处流速最大。 (1) 管壁(2) 管轴(3)R/2 (4)2R/3 2.当流层间的接触面积增大时( 3)加大。 (1)运动粘度(2)动力粘度(3)粘性力(4)剪切速率 3. ( 1 )毛细管粘度计的倾斜影响最小。 (1)乌式(2)平式(3)芬式(4)逆流 三.问答题: （每题10分） 1.牛顿流体及非牛顿流体粘度与哪些因素有关? 解答:(a)牛顿流体的粘度与温度及压力有关 (b)非牛顿流体的粘度与温度、压力、剪切速率有关, 有些还与剪切时间有关。
2. 试说明毛细管粘度计常数C（=πR4gh/gVL）中的g及h在什 么情况下不是常数。 解答：（a）当检定与使用粘度计的地点的重力加速度不同，g不是常数； （b）当粘度计倾斜时，液柱高度发生变化，h不是常数； （c）当装液量不同，h不是常数（乌氏粘度计除外）； （d）当装液温度与实验温度不准（不同），h不是常数（乌氏粘度计除外）； （e）当标准液与被测液的σ/ρ值不同，h可能不同。 3.请列出检定毛细管、落球、旋转、恩氏粘度计及二级标准液 定值时恒温槽温度波动不得大于多少? 解答:检定毛细管粘度计及二级标准液定值时,槽温波动分别不得大于±0.01℃、±0.1℃、±0.1℃、±0.1℃、 ±0.01℃ 四.计算题: （每题15分） 1.用20℃时粘度分别为10.33mm2/s及19.87mm2/s 标准液,检定内径为0.78mm的逆流粘度计时.其流动时间为: 标准液1 标准液2 291.1s 556.1s 291.5s 556.1s 请计算￣t1，￣t2，C1，C2，￣C(保留4位有效数字)及Δt1，Δt2，ΔC(保留2位有效数字)。
毛细管粘度计检定误差影响因素分析及探讨
毛细管粘度计检定误差影响因素分析及探讨 摘要：本文通过分析影响毛细管粘度计检定过程中产生误差的主要影响因素，提出降低检定误差的主要途径，从而为提高检定精度，获得正确的测量结果提供帮助。 关键词：毛细管粘度计检定途径 1 引言 毛细管粘度计的常数检定与很多因素有关，特别是温度影响、装液误差影响、装液温度与检定温度不一致造成的影响、垂直度影响、计时误差影响、震动影响等。本文将通过讨论影响检定误差的主要因素，寻找提高检定精度的途径，以获得正确的测量结果。 2 影响毛细管粘度计检定的主要因素研究 2.1 温度因素的影响 我们一般选用相对法来检定工作毛细管粘度计的常数。所以我们只要测量一定体积的标准粘度液流经毛细管的时间t，就可求得粘度计的常数。众所周知粘度与温度的关系非常密切，温度是影响标准粘度液值的重要因素。由于液体分子间距离小，分子热运动不如气体剧烈，其内摩擦主要是由分子引力引起的。当温度升高时，分子间距离加大，引力减小，内摩擦也随之减小，故液体粘度随温度的升高而减少。我们检定用的标准粘度液主要是精制石油和精制甲基硅油。实验证明当温度变化±0.1℃时，石油粘度变化±0.5%，硅油粘度变化±0.2%。所以温度变化将直接影响毛细管常数测定的准确性。 2.2 装液误差的影响 我们从泊肃叶公式可知，液体在粘度计中流动的快慢除与常数项有关外，还与两个量有关：一是重力加速度g，在g大的地点测得的流动时间t会偏小，在g小的地方则结果相反，但如果标准液定值和粘度计常数测定在同一地方则没有影响；另一个就是h（即上、下液面间的垂直距离），如果装液多了，h就小，流动就慢，装液少了h就大，流动就快，而流动时间直接影响粘度计常数测定的准确性。这就要求我们熟知规程中有关平氏、乌氏、芬氏、逆流粘度计的装液规则，并熟练掌握操作程序。 2.3 垂直度调节误差的影响 实际检定工作中，由于缺乏责任心和经验及视觉误差等一些主观因素，往往会造成垂直度调节失误，带来倾斜误差。
毛细管法测粘度
毛细管法测粘度 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
毛细管法测定粘度 测定原理：在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动时，其运动粘度与流动时间成正比。测定时，用已知运动粘度的液体作标准，测量其从毛细管粘度计流出的时间，再测量试样自同一粘度计流出的时间，则可计算出试样的粘度。 测定仪器：毛细管粘度计 仪器、试剂与试样 1、仪器毛细管粘度计、恒温浴、温度计、秒表 2、试剂恒温浴液、乙醇、铬酸洗液、石油醚 3、试样机油或其他石油产品 实验步骤 1）选取毛细管粘度计并洗净取一支适当内径的毛细管粘度计，用轻质汽油或石油醚洗涤干净。 2）装标准试样在支管6处接一橡皮管，用软木塞塞住管身7的管口，倒转粘度计，将管身4的管口插入盛有标准试样（20℃蒸馏水）的小烧杯中，通过连接支管的橡皮管用洗耳球将标准样吸至标线b处，然后捏紧橡皮管，取出粘度计，倒转过来，擦干管壁，并取下橡皮管。 3）将橡皮管移至管身4的管口，使粘度计直立于恒温浴中，使其管身下部浸入浴液。在粘度计旁边放一支温度计，使其水银泡怀毛细管的中心在同一水平线上。恒温浴内温度调至20℃，在此温度保持10min以上。 4）用洗耳球将标准样吸至标线a以上少许，停止抽吸，使液体自由流下，注意观察液面，当液面至标线a，启动秒表；当液面至标线b，按停秒表。记下由a至b的时间，重复测定4次，各 标。 次偏差不得超过0.5%，取不少于三次的流动时间的平均值作为标准样的流出时间τ 20 5）倾出粘度计中的标准样，洗净并干燥粘度计，用同粘度计按上述同样的操作测量试样的流样。 出时间τ 20 五、数据记录与处理 t t t t 计算过程： 六、注意事项 1）测定过程中必须调整恒温浴的温度为规定的测定温度； 2）测定前试液和毛细管粘度计均应准确恒温，并保持一定的时间。在恒温器中粘度计放置的时间为：在20℃时，放置10min；在50℃时，放置15min；在100℃时，放置20min； 3）试液中不能有气泡。
毛细管法测粘度
毛细管法测定粘度 测定原理：在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动时，其运动粘度与流动时间成正比。测定时，用已知运动粘度的液体作标准，测量其从毛细管粘度计流出的时间，再测量试样自同一粘度计流出的时间，则可计算出试样的粘度。 测定仪器：毛细管粘度计 仪器、试剂与试样 1仪器毛细管粘度计、恒温浴、温度计、秒表 2、试剂恒温浴液、乙醇、铬酸洗液、石油醚 3、试样机油或其他石油产品 实验步骤 1）选取毛细管粘度计并洗净取一支适当内径的毛细管粘度计，用轻质汽油或石油醚洗涤干净。 2）装标准试样在支管6处接一橡皮管，用软木塞塞住管身 7的管口，倒转粘度计，将管身 4的管口插入盛有标准试样（20C蒸馏水）的小烧杯中，通过连接支管的橡皮管用洗耳球将标准样吸至标线b 处，然后捏紧橡皮管，取出粘度计，倒转过来，擦干管壁，并取下橡皮管。 3）将橡皮管移至管身4的管口，使粘度计直立于恒温浴中，使其管身下部浸入浴液。在粘度 计旁边放一支温度计，使其水银泡怀毛细管的中心在同一水平线上。恒温浴内温度调至20C，在 此温度保持10min以上。 4）用洗耳球将标准样吸至标线 a以上少许，停止抽吸，使液体自由流下，注意观察液面，当 液面至标线a，启动秒表；当液面至标线 b，按停秒表。记下由a至b的时间，重复测定4次，各次偏差不得超过0.5%,取不少于三次的流动时间的平均值作为标准样的流出时间T o标。 5）倾出粘度计中的标准样，洗净并干燥粘度计，用同粘度计按上述同样的操作测量试样的流出时间T0样。 五、数据记录与处理 1、记录表格 计算公式：V样=K xT （V标/ T标） 计算过程： 六、注意事项 1）测定过程中必须调整恒温浴的温度为规定的测定温度； 2）测定前试液和毛细管粘度计均应准确恒温，并保持一定的时间。在恒温器中粘度计放置的时间为：在20C时，放置10min；在50C时，放置15min；在100C时，放置20min； 3）试液中不能有气泡。
粘度计的分类和区别
粘度计的种类及区别 西安默瑞克为您解答：粘度计是测量流体粘度的物性分析仪器。粘度是流体物质的一种物理特性，它反映流体受外力作用时分子间呈现的内部摩擦力，物质的粘度与其化学成分密切相关。在工业生产和科学研究中，常通过测量粘度来监控物质的成分或品质。如在高分子材料的生产过程中，应用粘度计可以监测合成反应生成物的粘度，自动控制反应终点。其他如石油裂化、润滑油掺合、某些食品和药物等的生产过程自动控制，原油管道输送过程监测，各种石油制品和油漆的品质检验等，都需要进行粘度测量。 按工作原理分：毛细管式、旋转式，振动式，落球式以及福特杯等各种方式。 按工作方式分：离线粘度计（取样检测）、在线粘度计（24小时连续测量） 毛细管式粘度计的工作原理是，通过样品流过容器内的时间来判断样品的粘度。测量数 值的绝对值称为动粘度，广泛应用于石油化工领域。 落球式落球粘度计是基于Hoeppler测量原理，对透明牛顿流体进行简单而精确的动态粘度测量。核心理念就是测量落球在重力作用下，经倾斜成一个工作角度的样品填充管降落所需要的时间。 旋转式粘度计的测定原理：通过一个弹簧片带动一个转子在流体中持续旋转，通过弹簧的扭变程度判断粘度。需注意，旋转式粘度计所需测量的粘度范围与粘度计转子的大小和形状以及转速有关。旋转式粘度计是实验室中最普遍使用的粘度计。 振动式粘度计的振动传感器发出一定的频率，通过振动幅度的变化换算粘度或者通过改变驱动力量的变化保持传感器振动幅度一致，计算驱动力量的变化计算粘度。由于振动传感器的形状，振动方式等的不一样，振动式粘度计又有好几种。 福特杯粘度计是按美国材料试验学会油漆及原材料标准中规定制作，用来测定油墨、涂料、油漆等粘性比较的粘度计。通过测定铝杯中一定容量的试料由底部的小孔中流出所需的时间来测得试料的粘性。在欧洲和北美洲一些国家使用比较广泛。福特杯是容量为100ml的优质铝杯精制而成。
浅论乌氏毛细管文档新粘度计
实训小结 10医械一班 进修 柯周良 乌氏毛细管粘度计 粘度计广泛应用于测定油脂、油漆、涂料、塑料、食品、药物、胶粘剂等各种流体的动力粘度。 高分子溶液的粘度有以下几种定义： （1） 粘度比（相对粘度） 粘度比用来表示。，其中，为纯溶剂的粘度，是相同温度下溶液的粘度。粘度比是一个无因次的量。对于低切变速度下的高分子溶液，其值一般大于1。显然，随着溶液浓度的增加将增大。 （2） 增比粘度（粘度相对增量） 增比粘度用表示，是相对于溶剂来说溶液粘度增加的分数： 增比粘度也是一个无因次的量。 （3） 比浓粘度（粘数） 对高分子溶液，增比粘度往往随溶液的浓度增加而增大，因此常用其与浓度之比来表征溶液的粘度，称为比浓粘度，即 它表示当溶液浓度为C 时，单位浓度对增比粘度的贡献。实验证明，其数值亦随浓度的变化而变化。比浓粘度的因次是浓度的倒数，一般用厘米3/克表示。 比浓对数粘度（对数粘度）其定义是粘度比的自然对数与浓度之比，即 C C sp r )1ln(ln ηη+= 其值也是浓度的函数，因次与比浓粘度相同。 （4） 特性粘度（极限粘度） 因为比浓粘度C sp /η和比浓对数粘度C r /ln η均随溶液浓度而改变，故以其在无限稀释时的外推值作为溶液粘度的量度，用[η]表示这种外推值，即 C C r C sp C ηηηln lim lim ][00→→== [η]称为特性粘度，又称极限粘度，其值与浓度无关，其因次也是浓度的倒数。 上述粘度的测定原理如下：待测液体自A 管加入，经B 管将液体吸至a 线以
上，使B 管通大气，任其自然流下，记录液面流经a 及b 线的时间t 。这样外加力就是高度为h 的液体自身的重力，用P 表示。假定液体流动时没有发生湍流，即外加力P 全部用以克服液体对流动的粘滞阻力。则根据牛顿粘度定律可导出如下的关系： lV t PR 84πη= （8-1） 上式称为泊肃叶（Poiseuille ）定律。 在实际的测定中，由于用同一支粘度计测定溶液与溶剂的流出时间，故V 、l 、R 相等。上式可改写为： kPt =η （8-2） 其中，lV R k 84 π=。溶剂（标准溶液）的粘度为000t kP =η。而溶液的相对粘度为 0 0000t P Pt t kP kPt r ===ηηη （8-3） 液体在液柱高度相同高度时，压力之比可以用密度比代替。即 00ρρ=P P ，则 0 0t t r ρρη= （8-4） 由于测粘度时，溶液粘度比较稀，溶液与溶剂二者密度相差极小，可近似认为：0ρρ=，将其代入式（8-4）得： 0 000t t t t r ==ρρη （8-5） 并且，很容易得到： 001t t t r sp -= -=ηη （8-6） 这样，由纯溶剂的流出时间0t 和各种浓度的溶液的流出时间t ，可求出各种浓度的r η、sp η、C sp /η和C r /ln η之值。以C sp /η和C r /ln η分别为纵坐标，C 为横坐标作图，得到两条直线。分别外推至0=C 处，其截距就是特性粘数[η]（见图8-5）。 2
毛细管法测粘度
毛细管法测粘度 Prepared on 22 November 2020
毛细管法测定粘度 测定原理：在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动时，其运动粘度与流动时间成正比。测定时，用已知运动粘度的液体作标准，测量其从毛细管粘度计流出的时间，再测量试样自同一粘度计流出的时间，则可计算出试样的粘度。 测定仪器：毛细管粘度计 仪器、试剂与试样 1、仪器毛细管粘度计、恒温浴、温度计、秒表 2、试剂恒温浴液、乙醇、铬酸洗液、石油醚 3、试样机油或其他石油产品 实验步骤 1）选取毛细管粘度计并洗净取一支适当内径的毛细管粘度计，用轻质汽油或石油醚洗涤干净。 2）装标准试样在支管6处接一橡皮管，用软木塞塞住管身7的管口，倒转粘度计，将管身4的管口插入盛有标准试样（20℃蒸馏水）的小烧杯中，通过连接支管的橡皮管用洗耳球将标准样吸至标线b处，然后捏紧橡皮管，取出粘度计，倒转过来，擦干管壁，并取下橡皮管。 3）将橡皮管移至管身4的管口，使粘度计直立于恒温浴中，使其管身下部浸入浴液。在粘度计旁边放一支温度计，使其水银泡怀毛细管的中心在同一水平线上。恒温浴内温度调至20℃，在此温度保持10min以上。 4）用洗耳球将标准样吸至标线a以上少许，停止抽吸，使液体自由流下，注意观察液面，当液面至标线a，启动秒表；当液面至标线b，按停秒表。记下由a至b的时间，重复测定4次，各次偏差不得超过%，取不少于三次的流动时间的平均值作为标准样的流出时间τ20标。 5）倾出粘度计中的标准样，洗净并干燥粘度计，用同粘度计按上述同样的操作测量试样的流出时间τ20样。 五、数据记录与处理 t t t t 计算过程： 六、注意事项 1）测定过程中必须调整恒温浴的温度为规定的测定温度； 2）测定前试液和毛细管粘度计均应准确恒温，并保持一定的时间。在恒温器中粘度计放置的时间为：在20℃时，放置10min；在50℃时，放置15min；在100℃时，放置20min； 3）试液中不能有气泡。
工作毛细管粘度计试题C答案
工作毛细管粘度计试卷（C） 单位姓名考号 一.填空题: （每题2分） 1.流体在毛细管中作层流流动时，在(管壁)处流速最小，在(管轴) 流速最大 2.一般的毛细管粘度计中，（乌式）粘度计和（芬氏）粘度计的倾 斜误差比较小。 3.标准毛细管粘度计的检定周期为（4）年，工作毛细管粘度计的 检定周期为（2）年。 4.（逆流）粘度计最适合不透明液体的粘度计测量。 5.对于毛细管粘度计，剪切速率的表达式为（dv/dr） 二.选择题: （每题5分） 1.在不同地区用毛细管粘度计测量粘度时，需作重力加速度修正， 是因为不同地区（4）不同。 (1)纬度(2)经度(3)海拔高度(4)重力加速度 2.（1）毛细管粘度计不存在装液误差，也不受装液温度与试验温 度不同的影响。 (1)乌氏(2)平氏(3)芬氏(4)逆流 3. 检定工作毛细管粘度计时，装完标准液的粘度计必须在恒温槽 中恒温（2）min以上方可进行测定。 (1) 20 (2) 15 (3)30 (4)60
三.问答题: （每题10分） 1. 请说明用毛细管法测量粘度时需要进行重力加速度修正的原 因及修正方法。 解答：（a）在重力加速度不同的地区测量粘度时，由于g不同，所以粘度计常数c也不同。 在粘度计检定地点C检=πR4g检h/g8VL 在粘度计使用地点C用=πR4g用h/g8VL 因为，如果g检≠g用，则C检≠C用，就需要修正。使 用粘度计时应把C检换成C用。 （b）修正方法C用=C检×g用/g检 2. 当用毛细管法测粘度时，采用较长毛细管的粘度计（比用短毛 细管的粘度计）可以使哪些影响因素减小？ 解答：（a）动能修正；（b）表面张力影响； （c）倾斜影响；（e）不准确装液影响； （d）装液温度与试验温度不同的影响。 3. 说明在毛细管粘度计检定规程中为什么规定粘度计可在20～ 35℃范围内的任何温度下检定常数？20℃与35℃下检出的粘度计常数是否相同？对标准液有何要求？ 解答：（a）便于在不同地区，不同季节，在无恒温室的情况以及在室温下都可展开检定工作。 （b）由于玻璃的膨胀系数很小，20℃与35℃下的粘度计常数差别很小。
毛细管粘度计的工作原理
毛细管粘度计的工作原理及创新设计 姓名：王根华 学号：1411081569 学院：机械工程与力学学院 班级：14机械研究生2班
1.工作原理 设不可压缩的粘性流体在水平管中作稳态层流流动，并设所考察的部位远离管道进、出口，且流动为沿轴向(z 方向)的一维流动，如下图所示: 物理模型： 1. 稳态、层流、不可压缩牛顿型流体 2. 沿ｚ方向的一维流动，0==θu u r ，0≠z u 3. 远离进出口 柱坐标下的连续性方程： 0)()(1)(1'=?? +??+??+??z r u z u r ru r r ρρθρθρθ （1） 式中，z r u u u z r 和、为方位角；为轴向坐标；为径向坐标；为时间；θθθ.' 分别是流速在柱坐标（r,θ,z ）方向上的分量。可简化为： 0=??z u z （２） 柱坐标的奈维-斯托克斯方程： r 分量 ()? ???????+??-??+??????????+??-=??+-??+??+??22222 222111'z u u r u r ru r r r v r p z u u r u u r u r u u u r r r d r z r r r r θθρθθθθθ（３） θ分量
()? ???????+??+??+??????????+??-=??++??+??+??22222 22111'z u u r u r ru r r r v r p r z u u r u u u r u r u u u r d z r r θθ θθθθθθθθθρθθ（４） z 分量 ?? ??????+??+??? ??????+??-=??+?+??+??+??2222111'z u u r r u r r r v z p z u u r u u u r u r u u u z z z d z z z z z r z θρθθθθ （５） 现在先考察z 方向的奈维-斯托克斯方程。对于一维稳态流动，式（5）中的 0,0' ==??r z u u θ，;0=θu 由于流动对于管轴对称，0=??θ z u ，02 2=??θz u 。将以上条件及（2）得到 )](1[r u r r r z p z d ????=??μ （6） 同理，对θ、r 方向的奈维-斯托克斯方程化简，可得 0=??θ d p （7） 0=??r p d （8） 从式（6）、（7）、（8）可以看出，该式左侧的d p 仅是z 的函数；而右侧z u 仅是r 的函数。因此，式（6）可写成常微分方程，即 dz dp dr du r dr d r d z μ1)(1= （9） 上式为右侧仅为z 的函数，左侧仅为r 的函数，而r 、z 又为独立变量，故两边应等于同一 常数才成立，即 常数 ==dz dp dr du r dr d r d z μ1)(1 （10） 边界条件：
奥氏、乌氏毛细管粘度计的工作原理
奥式、乌式毛细管粘度计基本原理 一、总述 毛细管粘度计按结构、形状可分为乌氏、 芬氏、平氏、逆流四种。它们测定的样品粘度是运动粘度。今已广泛地运用在石油、化工、轻工、机电、国防、交通、煤碳、冶金、医药、食品、造纸、纺织、科研、高等院校等单位。 1、 原理 在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动时，其运动粘度与流动时间成正比。测定时，用已知运动粘度的液体作标准，测量其从毛细管粘度计流出的时间，再测量试样自同一粘度计流出的时间，则可计算出试样的粘度。 2、 假设 在水平管处建立三维柱坐标。设不可压缩的粘性流体在水平管中作稳态层流流动，并设所考察的部位远离管道进、出口，且流动为沿轴向(z 方向)的一维流动。其物理模型为： 1) 牛顿型流体，层流稳态流动，不可压缩； 2) 其流动模型为沿z 方向的一维流动，0r u u θ==，0z u ≠ 。 3) 远离进出口。 具体模型如下图所示: r θ z 二、推导过程 柱坐标下的连续性方程： 0)()(1)(1'=?? +??+??+??z r u z u r ru r r ρρθρθρθ N-S 方程: z 分量
?? ??????+??+??? ??????+??-=??+?+??+??+??2222111'z u u r r u r r r v z p z u u r u u u r u r u u u z z z d z z z z z r z θρθθθθ r 分量 ()? ???????+??-??+??????????+??-=??+-??+??+??22222 222111'z u u r u r ru r r r v r p z u u r u u r u r u u u r r r d r z r r r r θθρθθθθθ θ分量 ()? ???????+??+??+??????????+??-=??++??+??+??22222 22111'z u u r u r ru r r r v r p r z u u r u u u r u r u u u r d z r r θθ θθθθθθθθθρθθ 根据假设可对以上方程进行简化得： 0=??z u z （1） )](1[r u r r r z p z d ????=??μ （2） 0=??θ d p （3） 0=??r p d （4） 从式（2）、（3）、（4）可以看出，该式左侧的d p 仅是z 的函数；而右侧z u 仅是r 的函数。因此，式（2）可写成常微分方程，即 dz dp dr du r dr d r d z μ1)(1= （5） 上式为右侧仅为z 的函数，左侧仅为r 的函数，而r 、z 又为独立变量，故两边应等于 同一常数才成立，即
工作毛细管粘度计试题B答案
工作毛细管粘度计试卷（B） 单位姓名考号 一.填空题: （每题2分） 1. 当毛细管上、下球的有效半径相同时，可以消除（表面张力） 影响，当标准液与被测液的密度相同时可以消除（空气浮力）影响。 2.液体在（静止）状态下不呈现粘性，只有在（流动）状态下才 呈现粘性。 3.泊氏公式中的动能修正系数m与（雷诺数）及（毛细管管端形 状）有关。 4. 液体与气体具有粘性的原因分别是(分子引力)(动量传递)。 5.用毛细管粘度计测量粘度时，掀秒表的瞬时应是弯月面的（最 低点）与计时球的计时标线（相切）的瞬时。 二.选择题: （每题5分） 1. 流体在毛细管中流动时，下面诸条件中，除了（4）以外，都 是泊氏公式应满足的假设条件。 (1)层流(2)稳定流(3)牛顿流体(4)毛细管非常细 2. 当粘性流体在管子中稳定（匀速）流动时，（2）平衡。 (1)剪切应力与剪切速率(2)外力与内摩擦力 (3)重力与外力(4)重力与浮力 3. 粘性流体在毛细管中流动时（2）处流速最大。 (1) 管壁(2) 管轴(3)R/2 (4)2R/3
三.问答题: （每题10分） 1. 请说明平氏粘度计的储液球设计成扁平形有什么优缺点？为 什么？ 解答：（a）优点：因储物球的直径大，可以减少装液量不准以及装置温度与试验温度不同引起的液柱高度变化所带来的 误差。 （b）缺点：因储物球的直径大，与上方计时球的直径相差 大，因此，当标准液与被测液的表面张力与密度比σ/ρ 不同时，表面张力误差就加大。 2.请列出检定毛细管、落球、旋转、恩氏粘度计及二级标准液 定值时所用温度计分度值。 解答:检定毛细管粘度计及标准液值时,温度计分度值分别不得大于0.01℃0.2℃0.2℃及0.01℃ 3. 用毛细管法测粘度时，如标准液与被测液的粘度相同，可 消除什么影响因素？如二者密度相同，可消除什么影响因素？ 解答：（a）当二者粘度相同时，可消除动能修正及残留误差。 （b）当二者密度相同时，可消除空气浮力的影响。 四.计算题: （每题15分） 1. 当流体在毛细管中匀速流动时，设液柱高100mm，毛细管长 90mm，毛细管内径0.6mm，流体密度1g/cm3,请计算毛细管 壁处的剪切应力（保留2位有效数字） 解答：在管壁处，外力=πR2P；粘性力=2πRLτ
乌式毛细管粘度计｜三管粘度计
乌氏粘度计操作规程 一、操作规程 1、根据实验需要将恒温槽温度调节至25±0.05℃或30±0.05℃。 2、配制聚合物溶液 用粘度法测聚合物分子量，选择高分子-溶剂体系时，常数K、α值必须是已知的而且所用溶剂应该具有稳定、易得、易于纯化、挥发性小、毒性小等特点。为控制测定过程中hr在2～0之间，浓度一般为0.001g／ml～0.01g／ml。于测定前几天，用100 ml容量瓶把待测聚合物试样溶解于溶剂中配成已知浓度的溶液。 准确称取100-500mg待测聚合物放入100ml清洁干燥的容量瓶中，倒入约80ml甲苯（本例以甲苯为溶剂），使之溶解，待聚合物完全溶解之后，放入已调节好的恒温槽中，容量瓶也放入恒温槽中。再加溶剂至刻度，取出摇匀，用3号玻璃砂芯漏斗过滤到另一100ml容量瓶中，放入恒温槽恒温待用，容量瓶及玻璃砂芯漏斗，用后立即洗涤。玻璃砂芯漏斗要用含30%硝酸钠的硫酸溶液洗涤，再用蒸馏水抽滤，烘干待用。 3、洗涤粘度计
粘度计和待测液体是否清洁，是决定实验成功的关键之一。由于毛细管粘度计中毛细管的内径一般很小，容易被溶液中的灰尘和杂质所堵塞，一旦毛细管被堵塞，则溶液流经刻线a和b所需时间无法重复和准确测量，导致实验失败。若是新的粘度计，先用洗液浸泡，再用自来水洗三次，蒸馏水洗三次，烘干待用。对已用过的粘度计，则 先用甲苯灌入粘度计中浸洗除去留在粘度计中的聚合物，尤其是毛细管部分要反复用溶剂清洗，洗毕，将甲苯溶液倒入回收瓶中，再用洗液、自来水、蒸馏水洗涤粘度计，最后烘干。 4、测定溶剂的流出时间 乌氏粘度计是气承悬柱式可稀释的粘度计，把预先经严格洗净，检查过的洁净粘度计垂直夹持于恒温槽中，使水面完全浸没小球M1。用移液管吸10ml甲苯，从A管注入E球中。于25℃恒温槽中恒温3分钟，然后进行流出时间t0的测定。用手捏住C管管口，使之不通气，在B管用洗耳球将溶剂从E球经毛细管、M2球吸入M1球，然后先松开洗耳球后，再松开C管，让C管通大气。此时液体即开始流回E球。此时操作者要集中精神，用眼睛水平地注视正在下降的液面，并用秒表准确地测出液面流经a线与b线之间所需的时间，并记录。重复上述操作三次，每次测定相差不大于0.2 s。取三次的平均值为t0，即为溶剂的流出时间。但有时相邻两次之差虽不超过0.2 s，而连续所得的数据是递增或递减（表明
逆流毛细管粘度计—上海标卓科学仪器
逆流毛细管粘度计 —上海标卓科学仪器产品特点：GB_T 11137-1989深色石油产品运动粘度测定法（逆流法）和动力粘度计算法"，前者适用于测定液体石油产品的运动粘度（指牛顿液体），后者适用于测定深色石油产品、使用后的润滑油、原油等0℃以上的运动粘度，350-370是淡黄色的，使用顺流性的更适合， 一、方法概要 逆流毛细管粘度计适用于测定深色石油产品、使用后的润滑油、原油等0℃以上的运动粘度及通过测得的运动粘度计算动力粘度。对于一般原油测定50℃运动粘度，对于重质原油测定80℃运动粘度，对于轻质原油测定20℃运动粘度，对于渣油测定100℃运动粘度，但不适用测定沥青的运动粘度。 二、仪器与试剂 1. 坎农—芬斯克不透明粘度计一组，符合SH/T 0173-92(2004)中的BMN-3型粘度计的要求，尺寸、测定粘度范围及毛细管内径见图1和表1。在扩张部分D球下端，A、C、J 球之间，J 球上端分别刻有环形标线a、b、c、d。 2. 恒温浴：同GB/T 265，并具有足够深度，使恒温浴液面高于试样液面20mm以上，粘度计底部高于恒温浴底20mm以上，温
度控制在±0.1℃。测定温度为20-50℃时，恒温浴用蒸馏水；50-100℃时，用甘油或透明矿物油。 3. 玻璃温度计：分度值为0.1℃。 4. 秒表：分度为0.1s。 粘度计、秒表均应定期检定，粘度计的校正同GB/T 265。 5. 铬酸洗液。 6. 洗涤汽油、轻汽油或石油醚。 1,3--管身；2--毛细管； a, b,c,d--标线； D,A,J,C--球 表1坎农—芬斯克不透明粘度计尺寸和运动粘度范围
注：1）最小流动时间全部为200s. 三、准备工作 1. 测定前，需根据试油的估计粘度与温度选用合适的粘度计，务使流动时间大于200s。选出粘度计后，将粘度计常数C与试油估计的粘度代入公式，核算时间t是否大于200s。 2. 调节恒温浴温度，使达到测定温度。控制温度精确达±0.1℃。 3. 试油如含水，试验前必须先脱水。 4. 残渣燃料和类似蜡状产品粘度受预热过程影响，应先将试样置于烘箱中，在60±2℃加热1h。对高粘度油可适当提高加热温度，使试样完全混合，但不能超过试验温度。用玻璃棒充分搅拌试样，直至无沉淀或蜡状物粘在棒上。
毛细管粘度计的工作原理
毛 设不可压缩的粘性流体在水平管中作稳态层流流动，并设所考察的部位远离管道进、出口，且流动为沿轴向(z 方向)的一维流动，如下图所示: 物理模型： 1. 稳态、层流、不可压缩牛顿型流体 2. 沿ｚ方向的一维流动，0==θu u r ，0≠z u 3. 远离进出口 柱坐标下的连续性方程： 0)()(1)(1'=?? +??+??+??z r u z u r ru r r ρρθρθρθ （1） 式中，z r u u u z r 和、为方位角；为轴向坐标；为径向坐标；为时间；θθθ.' 分别是流速在柱坐标（r,θ,z ）方向上的分量。可简化为： 0=??z u z （２） 柱坐标的奈维-斯托克斯方程： r 分量 ()? ???????+??-??+??????????+??-=??+-??+??+??22222 222111'z u u r u r ru r r r v r p z u u r u u r u r u u u r r r d r z r r r r θθρθθθθθ（３） θ分量
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工作毛细管黏度计(乌氏)操作作业指导书
工作毛细管黏度计（乌氏）操作说明 一、校准用设备及要求 （1）恒温及测温设备：恒温槽应保证温度波动度不超过±0.1℃/h，温场均匀度不超过0.2℃。设定恒温槽的测量温度为20℃，待恒温槽温度稳定后，使用校准过的水银温度计置于恒温槽内液体高度1/2平面上的工作区域内，测量恒温槽的实际温度。如当前温度与水银温度计修正后20℃的示值不符，应调整恒温槽的温度，确保水银温度计的示值为20℃。 （2）计时设备：选用分度值优于0.1s，日差不超过±0.5s的计时器。 二、校准环境条件 （1）温度波动度：2h内不超过±2℃。 （2）湿度：不大于75%RH。 （3）实验室应保持干燥整洁，不得在房间内撕扯棉花及存放碎屑短纤维等物品。实验室应无明显振动干扰。 三、校准前的准备工作 （1）黏度计清洗及干燥：根据填装液的类型，选择合适的清洗剂确保能将黏度计内的残余油污洗净。用洗剂清洗后可再用清水清洗，直到内壁不挂水珠。清洗干净的黏度计应置于干燥箱中进行干燥。经清洗干燥后的黏度计应防止灰尘落入。 （2）装液：根据黏度计的毛细管内径，参考下表选择合适的黏度计标准液。 （3）黏度计安装：将乌氏黏度计的主管与侧管套上洗净干燥的乳胶管。借助黏度计专用夹具或支架，将黏度计安装在恒温槽中，使测定球低于液面20mm以上，黏度计底部要高于恒温槽底20mm以上。调节黏度计夹具，借助线坠沿两个互成直角的方向使黏度计毛细管垂直。 （4）恒温：在设定温度（20℃）下恒温15~30min。 四、计时说明 如需手动计时，密闭侧管，使主管与抽气设备相通，将液体缓慢吸至高出测定球上刻线约5mm处，使主管与侧管均与大气相通，测量液体在重力作用下流经测定球的上、下刻线所需要的时间。注意要在液体的弯月面下沿与刻线相切的瞬间按动计时器。 五、需提供的数据 装入一次标准黏度液，重复测量4次。注意在进行二次装液前，必须将黏度计清洗干净并干燥。
工作毛细管粘度计常数不确定度评定
工作毛细管粘度计常数不确定度的评定 1、概述 1.1、 校准方法：JJG155-2016《工作毛细管粘度计检定规程》 1.2、 环境条件：室温21.0℃。 1.3、 校准使用的标准：精密数显热敏电阻温度计：分度值0.01℃,修正值不确定度 0.005 ℃ ，k =2 二级标准液： 110.48 mm 2/s ，U rel =0.38%,k =2 229.36 mm 2 /s ，U rel =0.38%,k =2 恒温水浴： 温度波动：±0.01℃ 数字秒表： MPE :±0.07s/h 1.4、 校准过程：按照JJG155-2016，通过测量二级标准粘度液在毛细管中的流动时间，计 算毛细管的常数。 2、数学模型及不确定度的构成要素 2.1、数学模型： t v C = 其中 C —毛细管的常数（mm 2/s 2） v —标准液的运动粘度（mm 2/s ） t —标准液的流动时间（s ） 3、A 类不确定度分量评定 按上述1.4中的方法对该毛细管装液，并在水浴中稳定后，重复测量时间，所得常数用贝赛尔公式计算单次测量标准偏差，因测量值取两种粘度液测量的常数的平均值，取其合并样本标准偏差作为A 类标准不确定度，测量及计算数据如下（常数测量单位：mm 2 2）： 所用公式及计算方法如下： 单次测量标准差： 1 )(2 1 0--= ∑=n C C s n i i 合并样本标准差：
m s s m i i p ∑== 1 2 )A (rel u =0.040% 4、B 类不确定度分量的 4.1、 时间测量的不确定度 根据秒表检定规程，在该校准过程中，记时总时间测量的最大允许误差为±0.07s,为矩形分布，测量低黏度时，影响较大，以测量低黏度时计算。 s t u 04.03/07.0)(== )(t u rel =0.04s/328s=0.012% 4.2 标准粘度液粘度值的不确定度 4.2.1: )(1v u 标准液运动粘度定值的不确定度引起,其相对标准不确定度为 % 190.02/%38.0)(1==v u rel 4.2.2: )(2v u 标准液运动粘度值的年变化率引起,该标准液的年变化率±0.2%,均匀分布,所以 % 115.03/%2.0)(2==v u rel 4.3 温度效应所产生的不确定度 4.3.1 温度计或温度测量产生的误差所带来的不确定度 根据温度计检定证书，修正值的不确定度为0.005℃， k =2 标准不确定度为： 0.005℃/2=0.0025℃ 4.3.2温度波动及温场均匀性误差带来的不确定度 水浴的温度波动温场均匀性误差均为±0.01 ℃，可视作均匀分布，，两个半宽相同的均匀分布的和为三角分布，半宽为0.02℃，k =6 标准不确定度为： 0.02℃/6=0.0082℃ 4.3.3温度的合成不确定度 220082.00025.0+≈0.01℃ 4.3.4 查阅相关资料，在20℃，温度变化0.01℃时，所用标准液的变化率为0.044%
毛细管粘度计使用说明
关于玻璃毛细管粘度计的说明 玻璃毛细管粘度计测定液体粘滞性及高聚物分子量的重要仪器，其测量范围可达数万厘沲（mm2/S）。优点是使用方便，而且较其它类型粘度计精确。所以广泛应用于石油工业，化学工业，及其它工业和科学研究中。 本厂生产的几种毛细管粘度计，符合有关国家标准，部标准所规定的技术要求。为了扩大国际交往，也可根据IOS-3105国际标准所规定的规格进行生产，欢迎订制。 工作玻璃毛细管粘度计使用说明 毛细管粘度计按结构、形状可分为乌氏、芬氏、平氏、逆流四种。它们测定的样品粘度是运动粘度。已广泛地运用在石油、化工、轻工、机电、国防、交通、煤碳、冶金、医药、食品、造纸、纺织、科研、高等院校等单位。正确使用毛细管粘度计，对确保产品质量和科研数据的准确是很重要的。 （一）洗涤及烘干 使用前必须将粘度计洗净，一般先用能溶解粘度计内残留物的溶剂反复洗涤，再用酒精或汽油洗，然后用发烟硫酸洗或重铬酸钾洗液浸2-3小时，最后用自来水冲洗，蒸馏水冲一下，放入烘箱，升温至150o C左右即可，或在自然温度下倒置数天，蒸干为止。
（二）装油：（除乌氏直接从粗管子倒入外） 用带有小嘴的橡皮球（洗耳球）或注射器连结粗管子上小玻璃管，左手拿着粘度计，并用食指堵住粗管子口，将粘度计倒过来，把有毛细管的长玻璃管伸入样品内，拉动注射器，把样品吸到第二个圈线（使液面与圈线相切），然后竖起来即可。逆流装好后，用夹子夹紧乳胶管，套在吸样品的管子上。 （三）恒温及调垂直： 把装好样品的粘度计放到恒温槽架子上（夹子上），把毛细管左、右、前、后调垂直，在测定温度下恒温10分钟，开始测定，记下第一到第二圈线间流出时间，一般选行三次（去掉不正常）取平均数。 （四）可用毛细管内径、测样品粘度范围、可参考下表：（选用的粘度计被测样品流出时间不低于200秒）
乌式毛细管粘度计｜三管粘度计
乌氏粘度计操作规程 、操作规程 1、根据实验需要将恒温槽温度调节至25 ±0.05 C或30 ±0.05 C 2、配制聚合物溶液 用粘度法测聚合物分子量，选择高分子-溶剂体系时，常数K、a值必须是已知的而且所用溶剂应该具有稳定、易得、易于纯化、挥发性小、毒性小等特点。 为控制测定过程中hr在2?0之间，浓度一般为0.001g /ml?0.01g / ml。于测定前几天，用100 ml 容量瓶把待测聚合物试样溶解于溶剂中配成已知浓度的溶液。 准确称取100-500mg 待测聚合物放入100ml 清洁干燥的容量瓶中，倒入约 80ml 甲苯（本例以甲苯为溶剂），使之溶解，待聚合物完全溶解之后，放入已调节好的恒温槽中，容量瓶也放入恒温槽中。再加溶剂至刻度，取出摇匀，用3 号玻璃砂芯漏斗过滤到另一100ml 容量瓶中，放入恒温槽恒温待用，容量瓶及玻璃砂芯漏斗，用后立即洗涤。玻璃砂芯漏斗要用含30% 硝酸钠的硫酸溶液洗涤，再用蒸馏水抽滤，烘干待用。 3、洗涤粘度计 粘度计和待测液体是否清洁，是决定实验成功的关键之一。由于毛细管粘度计中毛细管的内径一般很小，容易被溶液中的灰尘和杂质所堵塞，一旦毛细管被堵塞，则溶液流经刻线a 和b 所需时间无法重复和准确测量，导致实验失败。若是新的粘度计，先用洗液浸泡，再用自来水洗三次，蒸馏水洗三次，烘干待用。对已用过的粘度计，则
先用甲苯灌入粘度计中浸洗除去留在粘度计中的聚合物，尤其是毛细管部分要反复用溶剂清洗，洗毕，将甲苯溶液倒入回收瓶中，再用洗液、自来水、蒸馏水洗涤粘度计，最后烘干。 4、测定溶剂的流出时间 乌氏粘度计是气承悬柱式可稀释的粘度计，把预先经严格洗净，检查过的洁净粘度计垂直夹持于恒温槽中，使水面完全浸没小球M1 。用移液管吸10ml 甲苯，从A管注入E 球中。于25 C恒温槽中恒温3分钟，然后进行流出时间tO的测定。用手捏住C管管口，使之不通气，在B管用洗耳球将溶剂从E球经毛细管、M2 球吸入M1 球，然后先松开洗耳球后，再松开C 管，让C 管通大气。此时液体即开始流回E 球。此时操作者要集中精神，用眼睛水平地注视正在下降的液面，并用秒表准确地测出液面流经a线与b 线之间所需的时间，并记录。重复上述操作三次，每次测定相差不大于0.2 s。取三次的平均值为tO,即为溶剂的流出时间。但有时相邻两次之差虽不超过O.2 s ，而连续所得的数据是递增或递减（表明溶液体系未达到平衡状态），这时应认为所得的数据不可靠的，可能是温度不恒定，或浓度不均匀，应继续测定。 5、溶液流出时间的测定 （1）测定t0 后，将粘度计中的甲苯倒入回收瓶，并将粘度计烘干，用干净的移液管吸取已恒温好的被测溶液8ml ，移入粘度计（注意尽量不要将溶液沾在管壁上），恒温