旋转粘度计-2

聚合物的生产和发展过程中离不开粘度的测量，例如油脂、油漆、塑料、胶沾品等，他们的生产和加工都需要对粘度进行严格把控。常见的粘度计分为毛细管粘度计，旋转粘度计和落球粘度计三种。其中旋转粘度计主要是利用转子与流体之间产生的剪切和阻力之间的关系计算粘度值， 旋转粘度计的发明开创了动力粘度的测量先河。旋转粘度计主要分为转筒式粘度计和椎-板粘度计两种，下面介绍一种由东京大学开发的电磁旋转球粘度计。

EMS Viscometer电磁旋转球粘度计，是通过观察由电磁相互作用驱动的球体的旋转来测量液体的粘度。

如图所示，连接在转子上的两个磁铁产生一个旋转磁场，将要测量的样品(3)装在一个小试管(2)中，试管内有一个铝球(4)，试管(2)位于温度控制室(1)中，并且设置铝球(4)位于两个磁铁的中心，旋转磁场在球体中产生涡流。由磁铁产生的磁场和这些涡流之间存在洛伦兹力相互作用，就产生了旋转球体的扭矩。球体的旋转速度取决于磁场的旋转速度、磁场的大小以及球体周围样品的粘度。位于装置下方的摄像机（5）负责监控球体的运动。施加在球体上的力矩与磁场ΩB和球体ΩS的角速度之差成正比。(ΩB、−ΩS)/ΩS与液体粘度呈线性关系。这种装置的测量原理是由Sakai等人在东京大学开发的。EMS粘度计与其他旋转粘度计有三个主要特点：

1、与样品直接接触的粘度计的所有部件都是一次性的，并且价格低廉。

2、测量过程是在密封的容器中进行的。

3、EMS粘度计只需要的样品量很少(0.3mL)。

参考文献：

1、W. P. Mason, M. Hill: Measurement of the viscosity and shear elasticity of liquids by means of a torsionally vibrating crystal; Transactions of the ASME. In: Journal of Lubricating Technology. Band 69, 1947, S. 359–370.

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