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Products為何要做有關流變的測量（二）
更新時間：2011-12-29 點擊次數：2510次
2.1 裝備概要
這個章節的主要目的是提供本公司黏度計即其相關設備的概要觀念，并且對一些常見的黏度問題提出一些解決辦法以供參考用。這些信息相信對人們于使用本公司的黏度儀器上能夠有相當的幫助。
我們已經將儀器裝備相關的資料做了有系統的編排，希望能夠幫助您更快的找到您需要的部分：
2.1.1黏度計（Viscometers）
2.1.2轉子型態（Spindle Geometries）
2.1.3溫度控制（Temperature Control）
2.1.4小體積樣品（Small Sample Volume）
2.1.5低黏度狀態（Low Viscosity）
2.1.6高溫狀態（High Temperature）
2.1.7定義剪率值（Defined Shear Rate）
2.1.8高剪率狀態（Hugh Shear Rate）
2.1.9不易流動的樣品（Non-Flowing Sample Materials）
2.1.10特定配件選項（Special Accessory Items）
2.1.11危害儀器的環境（Fumes and Hazardous Locations）
2.1.12過程控制（Process Control）
2.1.1黏度計（Viscometers）
Brookfield實驗室黏度計有分為三種基本樣式：模擬指針式、數字式以及可程控式。這三種主要明顯的差異是在其黏度讀數的顯示。模擬讀數讀取的主要是旋轉刻度與指針的相關位置；數字讀數讀取的主要是觀察3-digit LED 的顯示。另外，數字的黏度計擁有一個0-10mv的輸出，它可以連接于許多種的儀器裝置，如遠程的顯示器、控制器和記錄器。
在許多方面，模擬式與數字式的黏度計功能上十分的相像。而兩種的操作流程在本質上也很類似，并有著相同的配件且在本公司的許多規格中也是可以互相代換的。
模擬式的是本公司黏度計中價錢比較低廉的，它較適合用在短時間黏度的量測而對長時間的流變行為細部量測較不適用。這是因為當轉子持續轉動時，數值只能間歇性的讀到，也就是必須當指真經過某一特定區域或是停止黏度計或是當狀態穩定才能讀到讀數。另外長時間的測量需要付出較多的心力，而有些屏幕上一些變化迅速的過程也需要比較注意。
而數字式的黏度計擁有連續式的感應器及記錄輸出端，它對于長時間的追蹤是比較適合的。它在操作長時間的黏度量測上比較輕松，并且可以調整記錄數據的時間，對于流變行為改變迅速的流體也較適合。另外，許多的操作者較喜歡使用數字式的，因為不需要在數據中做一些差補的動作。但是此種形式的黏度計不能在使用期間予以手動做一些修改或量測，而模擬式則是可以的。以上這兩種形式黏度計在量測上都能夠提供相當的準確度。
標準的轉子或是cone/plate的型態在本公司的黏度計中都有所提供。有關詳細的幾何型態可以參照2.1.8節，有相關資料予以敘述。
另外，一組模擬式的黏度計是無法轉變成數字式的，也沒有連接記錄器、計算機或是打印機輸出的功能。
我們提供許多種標準的黏度計，它們都擁有不同的模式、范圍，如各種的物理上的修正、不同的轉子速度與張力扭力。請與我們商量您的詳細需求，讓我們來提供給您。
2.1.2轉子型態（Spindle Geometries）
本公司的黏度計都會提供您的轉子，來搭配購買的儀器以達到的使用范圍及應用。然而這些轉子都有其特殊的型態，目的是為了能夠提供一zui適的結果給您。本公司有提供多樣的轉子與配件以滿足使用者的需求；在此節我們都有列出。
本公司的黏度計材質上采用的是300系列的不銹鋼材，因此在一般操作情況下都不用予以維修，有些更進一步的覆上一層抗腐蝕材質。若您在應用上較不同，需要較特殊的轉子的話，歡迎您向本公司洽詢。
盤狀轉子
幾種標準的轉子型號如下LV系列（轉子＃2和＃3）和RV/HA/HB系列（轉子＃1到＃6），這幾組是比較常用的，并且使用于容量600ml或以上的樣品槽中。轉子的制造是相當的，并且在不同流體中都做過黏度數據再現性的測試。這些結果并可經由Technical Paper AR-82中的數學程序加以轉換成黏度的函數。2.1.7節中有轉子幾何型態直接對應剪率的相關資料。
圓柱狀轉子
這類轉子（LV＃1和＃4 RV/HA/HB＃7）擁有固定的型態，不僅對黏度，也可以計算剪率與剪力的數值。這類轉子的其它方面的參數和前面的盤狀轉子大致上相似。由于在幾何設計上的優勢，再加上數學分析這類轉子對于非牛頓流體的測量相當的有價值。這類轉子在本公司各種黏度計的模式都可以應用，但必須挑選適當的范圍。另外圓柱型轉子中相當于盤狀型號LV＃2和＃3的轉子本公司也有提供。2.1.7節有剪率幾何方面的相關資料。
共軸圓柱
共軸圓柱的幾何構造可用來得到較好剪率及剪力的數值，特別是在當樣品體積非常小的時候。下述幾種是本公司儀器采用此幾何構造的配件，它們在特殊情況下都擁有其個別的優點。這些裝備配件有：Small Sample Adapter（2.1.4節）、UL Adapter（2.1.5節）、Thermosel（2.1.6節）和DIN Adapter（2.1.4節）。
圓錐/平板（Cone/Plate）幾何構造
Cone/plate 的幾何構造不但提供了的黏度值，另外也能讓使用者輕易的得到準確的剪力及剪率值。它所需的樣品體積小，并且也設計了可控溫的結構；另外它的構造也特別適合用來研究分析非牛頓流體的流變行為。這一裝置包含在Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer里面（2.1.8節中包含有更多的相關資料）。
T型轉子
通常和Helipath Stand配件相連接，它通常被拿來測量低流動性的或是不流動的物質，如糊狀物、膠體或是乳脂狀物（見2.1.9節）。
2.1.3溫度控制（Temperature Control）
在黏度的測量中為了確保實驗的準確性與再現性，我們常常在實驗中加上了溫度的控制。而也因此本公司的儀器具有下列的系統：
控溫槽
在大多數的黏度測量應用上，使用恒溫槽來控溫是相當合適的。其中有兩種形式：循環式通常以包覆儀器的方式使用，如Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer（2.1.8節）和Small Sample Adapter（2.1.5節）；和水槽/循環，這種適用于各種儀器的應用，將樣品容器沈浸在水槽中以達到控溫的效果。不過控溫槽有一個操作的溫度限制，大約在120℃左右（和槽內使用的液體有關），且通常還需要一輔助裝置，以供當所需溫度在室溫以下時使用。我們也提供冷卻的設備。如果您需要更多資料，可跟本公司洽詢。
高溫測量系統（Thermosel System）
這個系統是為了少量樣品，且在溫度介于40到300℃的測量所設計。它和一般的控溫系統不同，它并不以流體為控溫的介質。在2.1.6節有更多的資料。
2.1.4小體積樣品槽 （Small sample Volume）
大部分本公司樣品槽的標準規格是個約600毫升的Griffin杯。而很多的使用者認為一個小體積的樣品槽是非常必要的，因此現在本公司的產品提供了幾種小體積的樣品槽。
微量樣品接頭（Small Sample Adapter）
我們使用了特殊的設計來提供一個小體積的樣品槽，這個小體積的樣品槽是個夾套式與同軸圓柱型的配備，除了cone/plate型以外，它和本公司其它的黏度計都是可以兼容的。它所需的樣品體積，依模式的不同，其范圍在2.0到16.0毫升。另外依使用模式的不同，所能測得的黏度范圍從5 cp到10,000,000 cp，而剪率是從0.066到93.0 1/秒。另外Small Sample Adapter的夾套設計也可以與循環式的控溫槽相接，zui高約可達到100℃下的恒溫狀態。
超低黏度接頭（UL Adapter）
UL Adapter主要適用在比一般量測范圍更低的黏度來量測。當與可動的end cap搭配使用時，其樣品體積需要量為16.0毫升。在2.1.5節有提供較多的資料。
DIN Adapter
DIN Adapter與UL Adapter一樣，是與特別的黏度計搭配使用，來對黏度范圍較一般測量低時做量測用。它的測量范圍在1 cp到50,000 cp與DIN 53019相符。
高溫測量系統（Thermosel System）
Thermosel系統可量測溫度控制在300℃下的黏度。與同軸圓柱型態轉子搭配使用下，樣品體積介于8.0到13.0毫升間（和所用轉子相關）。詳情參照2.1.6節。
Wells-Brookfield Cone/Plate & CAP黏度計
當樣品體積被限制住的時候，我們往往使用Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計，因為其所需樣品量在0.5到2.0毫升間。相關資料在2.1.8節有所論述。
CAP黏度計所需樣品量＜1毫升。在2.1.8節有詳細的介紹。
2.1.5低黏度狀態（Low Viscosity）
每一個Brookfield的黏度計都提供了相當寬廣的黏度量測范圍，但偶爾還是會有某些狀況下，必須做儀器范圍外的量測。有幾項本公司的配件提供這些范圍外的服務：
超低黏度接頭（UL Adapter）
這個配件的設計明顯地替LV系列的黏度計提供了較低黏度量測的敏感度；它可以被使用于除了cone/plate型外之本公司的黏度計。當裝配在LVF或LVT黏度計上時，UL Adapter提供了1.0到10.0 cp的量測范圍與轉速60rpm下的剪率73.4 1/秒。而其它種類的黏度計與UL Adapter搭配下所能測量的zui低黏度如下：RVT，6.4 cp；HAT，12.8 cp；HBT，51.2 cp。UL Adapter的型態為一共軸圓柱并在外層圓柱加上一可動式PE末端帽。再加上此末端帽的條件下，其樣品量測體積為16.0毫升，且可在一空溫槽下控溫到zui高100℃；若除去此末端帽，則此Adapter將可適用于任何的樣品槽。
微量樣品接頭
在一些轉子/樣品槽的搭配下，Small Sample Adapter有機會量測到比一般范圍要低一點的黏度值。詳細的應用測量的范圍請參照表，若想了解更加詳細，可在2.1.4節找到資料。
高溫測量系統
與特定的轉子搭配，Thermosel系統可提供低黏度的一個較高的敏感度；想知道更多的資料可以參考應用范圍表，而此系統在2.1.6節有更詳細的討論。
Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計
Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計對低黏度的量測可以到達0.1 cp。2.1.8節對此儀器有有論述。
