烏氏粘度計的常數(shù)(c)是衡量其毛細(xì)管特性的關(guān)鍵參數(shù),直接影響運動粘度計算的準(zhǔn)確性,需通過標(biāo)定確定。標(biāo)定原理是:用已知運動粘度的標(biāo)準(zhǔn)液(如標(biāo)準(zhǔn)粘度油)流經(jīng)粘度計,測量其流經(jīng)時間,再根據(jù)公式反推常數(shù)(c = ν? / t?,其中 ν?為標(biāo)準(zhǔn)液的運動粘度,t?為標(biāo)準(zhǔn)液的流經(jīng)時間)。以下是詳細(xì)的標(biāo)定方法:
標(biāo)準(zhǔn)液:選擇與待標(biāo)定粘度計適用范圍匹配的標(biāo)準(zhǔn)粘度油(如 GBW (E) 130001 系列,粘度范圍覆蓋 1-10000 mm2/s,不同溫度下的標(biāo)準(zhǔn)值需已知,如 20℃、40℃、100℃等)。
輔助設(shè)備:恒溫槽(控溫精度 ±0.05℃)、秒表(精度 0.1s)、移液管(10mL 或 20mL)、吸球、脫脂棉、清洗溶劑(如石油醚、乙醇)、鑷子。
待標(biāo)定物:烏氏粘度計(需潔凈、無破損,毛細(xì)管無堵塞或變形)。
用移液管取規(guī)定體積(如 10mL,根據(jù)粘度計容量確定)的標(biāo)準(zhǔn)液,從烏氏粘度計的加注管緩慢注入,避免產(chǎn)生氣泡。
將粘度計垂直固定在恒溫槽支架上,確保測定球(上下標(biāo)線之間的部分)完quan浸沒在恒溫介質(zhì)中,且粘度計垂直度偏差≤1°(可用水平儀校準(zhǔn))。
讓標(biāo)準(zhǔn)液在恒溫槽中靜置 15-20 分鐘,確保其溫度與恒溫槽一致。
用吸球從粘度計支管緩慢吸氣,使標(biāo)準(zhǔn)液液面上升至上標(biāo)線以上約 5mm,松開吸球,讓液體自然流下。
當(dāng)液面恰好到達(dá)上標(biāo)線時,立即啟動秒表;到達(dá)下標(biāo)線時,停止秒表,記錄流經(jīng)時間 t?(精確至 0.1s)。
重復(fù)測定至少 5 次(同一標(biāo)準(zhǔn)液、同一粘度計),每次測定前需重新將液面吸至標(biāo)線以上,確保流動狀態(tài)一致。
異常值剔除:若 5 次數(shù)據(jù)中存在明顯偏差(如超過平均值的 ±0.5%),需補(bǔ)測并剔除異常值(建議保留至少 4 次有效數(shù)據(jù))。
計算平均時間:取有效數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值作為標(biāo)準(zhǔn)液的流經(jīng)時間 t?。
計算粘度計常數(shù):根據(jù)公式 c = ν? / t?,其中 ν?為標(biāo)準(zhǔn)液在該溫度下的已知運動粘度(從標(biāo)準(zhǔn)液證書中獲?。?。
示例:若 40℃時標(biāo)準(zhǔn)液的 ν?=100 mm2/s,5 次測定的平均時間 t?=80.5s,則該粘度計在 40℃時的常數(shù) c=100 / 80.5≈1.242 mm2/s2。
平行性檢查:同一標(biāo)準(zhǔn)液的多次測定時間極差應(yīng)≤0.5%,否則需重新清洗粘度計并重復(fù)實驗。
重復(fù)性驗證:用同一份標(biāo)準(zhǔn)液在不同時間(如間隔 1-2 天)重復(fù)標(biāo)定,兩次得到的常數(shù)偏差應(yīng)≤0.3%,確保結(jié)果可靠。
證書備案:標(biāo)定完成后,需記錄粘度計編號、標(biāo)定溫度、標(biāo)準(zhǔn)液信息、平均時間、常數(shù)結(jié)果等,形成標(biāo)定證書,有效期通常為 1 年(或根據(jù)使用頻率縮短)。
粘度計狀態(tài):標(biāo)定前需檢查毛細(xì)管是否有磨損、彎曲或堵塞,若存在缺陷需更換后重新標(biāo)定。
恒溫精度:溫度波動會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液粘度變化,必須嚴(yán)格控制恒溫槽溫度,確保精度達(dá)標(biāo)。
操作規(guī)范:注入標(biāo)準(zhǔn)液時避免氣泡,測定時粘度計必須垂直,否則會導(dǎo)致時間測量偏差,影響常數(shù)準(zhǔn)確性。
通過以上方法,可準(zhǔn)確標(biāo)定烏氏粘度計的常數(shù),為運動粘度測定提供可靠基礎(chǔ)。標(biāo)定后的粘度計需定期復(fù)校(如每半年或使用頻繁時),確保數(shù)據(jù)有效性。