稀溶液粘度儀通過檢測溶液在流動過程中所受的阻力(粘度)來評估其流變特性。其核心原理包括:
壓力變化檢測法:以DSV(Dilute Solution Viscosity)稀溶液粘度儀為例,其采用雙毛細(xì)管串聯(lián)結(jié)構(gòu),進(jìn)樣閥位于兩毛細(xì)管中間。壓差傳感器實(shí)時監(jiān)測每個毛細(xì)管兩端的壓力降,當(dāng)樣品注入第二個毛細(xì)管時,通過壓力變化計(jì)算相對粘度(相對粘度等于兩毛細(xì)管壓力降比值乘以儀器常數(shù)K)。該方法靈敏度高,僅需檢測足夠稀釋的溶液即可直接獲取粘度數(shù)據(jù),無需外推計(jì)算。
時間流速檢測法:傳統(tǒng)烏式粘度計(jì)通過測量溶液在重力作用下流經(jīng)毛細(xì)管的時間來計(jì)算粘度。該方法需嚴(yán)格控制溫度并過濾雜質(zhì),但操作簡便且結(jié)果精確,適用于從低粘度(10?? Pa·s)到高粘度(10¹¹ Pa·s)的流體測量。
選擇稀溶液粘度儀時需綜合考慮以下因素:
測量范圍:根據(jù)目標(biāo)溶液粘度范圍選擇儀器類型。低粘度稀溶液(如聚合物溶劑)優(yōu)先選擇DSV粘度儀或?yàn)跏秸扯扔?jì);高粘度流體(如聚合物熔體)需選用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)。
精度要求:實(shí)驗(yàn)室研究需高精度儀器(如DSV粘度儀,精度達(dá)±0.1%相對標(biāo)準(zhǔn)偏差),工業(yè)生產(chǎn)可選用穩(wěn)定性優(yōu)先的型號。
自動化程度:高通量檢測場景推薦全自動DSV粘度儀,支持樣品自動進(jìn)樣與數(shù)據(jù)實(shí)時分析;基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)可選手動操作的烏式粘度計(jì)以降低成本。
溫度控制:嚴(yán)格溫控需求(如±0.1℃)需選擇配備高精度數(shù)字溫控系統(tǒng)的儀器,確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性。
數(shù)據(jù)處理能力:優(yōu)先選擇支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲與分析軟件的儀器,便于生成實(shí)驗(yàn)報告與趨勢圖表。