一、仪器类型与误差范围
- 数字旋转粘度计
- 测量范围:10 mPa·s 至 2×10⁶ mPa·s(部分型号选配0号转子可低至1 mPa·s)。
- 误差精度:±1%(满量程,F·S),适用于高精度测量场景(如实验室研发)。
- 典型型号:LVDV-I、OU系列等,支持多档转速(如8档、18档)和转子组合,覆盖低粘度溶剂至高粘度膏体。
- 指针式旋转粘度计
- 测量范围:1 mPa·s 至 1×10⁶ mPa·s(如NDJ-79型)。
- 误差精度:±3%至±5%(牛顿液体),机械式结构导致误差略高于数字型。
- 典型型号:NDJ-1、NDJ-4,适用于工业现场快速检测,但需定期校准游丝和转子。
- 六速旋转粘度计
- 测量范围:针对钻井液等非牛顿流体,误差在1-25 mPa·s时为±1 mPa·s,更高范围误差±4%。
- 特点:通过多速梯(如300 r/min、600 r/min)计算塑性粘度、动切力等参数,误差与流体流变性密切相关。
二、测量条件对误差的影响
- 温度控制
- 温度偏差0.5℃可能导致某些液体粘度值偏差超过5%。例如,数字旋转粘度计若未配备恒温装置(如帕尔贴模块),需手动控制样品温度在20±0.1℃以内以降低误差。
- 转子与外筒匹配
- 双筒旋转粘度计需严格匹配转子与外筒规格。例如,NDJ-1型要求测量容器内径≥70 mm,否则可能引入10%以上的相对误差。
- 读数稳定性
- 指针式粘度计读数偏差综合稳定度约0.5格。若读数偏小(如5格),相对误差可达10%;若读数在50格,相对误差可降至1%。
三、流体类型与误差关联
- 牛顿流体
- 误差范围通常较小,如数字旋转粘度计在测量牛顿液体时误差为±1%(满量程),而指针式粘度计误差为±3%至±5%。
- 非牛顿流体
- 误差可能显著增大。例如,六速旋转粘度计在测量假塑性流体时,需通过幂函数模型计算流性指数(n)和稠度系数(k),模型误差可能叠加至±4%以上。
四、误差计算与验证方法
根据《旋转粘度计检定规程JJG 1002-2005》,测量允差需同时考虑仪器误差和标准液误差:
测量允差 = ±1% × FSR(满量程) ±1% × 标准液证书值
例如,使用SP-7转子在10 rpm下测量,满量程FSR=4000 mPa·s,500 mPa·s标准液允许误差为±4.94 mPa·s,则总允差为±44.94 mPa·s(即494 mPa·s ± 44.94 mPa·s)。