布氏粘度計(jì)各種模式 轉(zhuǎn)子型態(tài)
(Spindle Geometries)
本公司的黏度計(jì)都會(huì)提供您的轉(zhuǎn)子，來搭配購買的儀器以達(dá)到的使用范圍及應(yīng)用。然而這些轉(zhuǎn)子都有其特殊的型態(tài)，目的是為了能夠提供一zui適的結(jié)果給您。本公司有提供多樣的轉(zhuǎn)子與配件以滿足使用者的需求；在此節(jié)我們都有列出。
本公司的黏度計(jì)材質(zhì)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(jìn)一步的覆上一層抗腐蝕材質(zhì)。若您在應(yīng)用上較不同，需要較特殊的轉(zhuǎn)子的話，歡迎您向本公司洽詢。
盤狀轉(zhuǎn)子
幾種標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子型號如下LV系列(轉(zhuǎn)子#2和#3)和RV/HA/HB系列(轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的制造是相當(dāng)?shù)?，并且在不同流體中都做過黏度數(shù)據(jù)再現(xiàn)性的測試。這些結(jié)果并可經(jīng)由Technical Paper AR-82中的數(shù)學(xué)程序加以轉(zhuǎn)換成黏度的函數(shù)。2.1.7節(jié)中有轉(zhuǎn)子幾何型態(tài)直接對應(yīng)剪率的相關(guān)資料。
圓柱狀轉(zhuǎn)子
這類轉(zhuǎn)子(LV#1和#4 RV/HA/HB#7)擁有固定的型態(tài)，不僅對黏度，也可以計(jì)算剪率與剪力的數(shù)值。這類轉(zhuǎn)子的其它方面的參數(shù)和前面的盤狀轉(zhuǎn)子大致上相似。由于在幾何設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢，再加上數(shù)學(xué)分析這類轉(zhuǎn)子對于非牛頓流體的測量相當(dāng)?shù)挠袃r(jià)值。這類轉(zhuǎn)子在本公司各種黏度計(jì)的模式都可以應(yīng)用，但必須挑選適當(dāng)?shù)姆秶Ａ硗鈭A柱型轉(zhuǎn)子中相當(dāng)于盤狀型號LV#2和#3的轉(zhuǎn)子本公司也有提供。2.1.7節(jié)有剪率幾何方面的相關(guān)資料。
共軸圓柱
共軸圓柱的幾何構(gòu)造可用來得到較好剪率及剪力的數(shù)值，特別是在當(dāng)樣品體積非常小的時(shí)候。下述幾種是本公司儀器采用此幾何構(gòu)造的配件，它們在特殊情況下都擁有其個(gè)別的優(yōu)點(diǎn)。這些裝備配件有：Small Sample Adapter(2.1.4節(jié))、UL Adapter(2.1.5節(jié))、Thermosel(2.1.6節(jié))和DIN Adapter(2.1.4節(jié))。
圓錐/平板
?。–one/Plate）幾何構(gòu)造
Cone/plate 的幾何構(gòu)造不但提供了黏度值，另外也能讓使用者輕易的得到準(zhǔn)確的剪力及剪率值。它所需的樣品體積小，并且也設(shè)計(jì)了可控溫的結(jié)構(gòu)；另外它的構(gòu)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(jié)中包含有更多的相關(guān)資料)。
T型轉(zhuǎn)子
通常和Helipath Stand配件相連接，它通常被拿來測量低流動(dòng)性的或是不流動(dòng)的物質(zhì)，如糊狀物、膠體或是乳脂狀物
溫度控制
(Temperature Control)
在黏度的測量中為了確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性與再現(xiàn)性，我們常常在實(shí)驗(yàn)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(tǒng)：
控溫槽
在大多數(shù)的黏度測量應(yīng)用上，使用恒溫槽來控溫是相當(dāng)合適的。其中有兩種形式：循環(huán)式通常以包覆儀器的方式使用，如Wells-Brookfield Cone/Plate Viscometer(2.1.8節(jié))和Small Sample Adapter(2.1.5節(jié))；和水槽/循環(huán)，這種適用于各種儀器的應(yīng)用，將樣品容器沈浸在水槽中以達(dá)到控溫的效果。不過控溫槽有一個(gè)操作的溫度限制，大約在120℃左右(和槽內(nèi)使用的液體有關(guān))，且通常還需要一輔助裝置，以供當(dāng)所需溫度在室溫以下時(shí)使用。我們也提供冷卻的設(shè)備。如果您需要更多資料，可跟本公司洽詢。
高溫測量系統(tǒng)
(Thermosel System)
這個(gè)系統(tǒng)是為了少量樣品，且在溫度介于40到300℃的測量所設(shè)計(jì)。它和一般的控溫系統(tǒng)不同，它并不以流體為控溫的介質(zhì)。
小體積樣品槽
(Small sample Volume)
大部分本公司樣品槽的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格是個(gè)約600毫升的Griffin杯。而很多的使用者認(rèn)為一個(gè)小體積的樣品槽是非常必要的，因此本公司的產(chǎn)品提供了幾種小體積的樣品槽。
微量樣品接頭
?。⊿mall Sample Adapter）
我們使用了特殊的設(shè)計(jì)來提供一個(gè)小體積的樣品槽，這個(gè)小體積的樣品槽是個(gè)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(jì)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(shè)計(jì)也可以與循環(huán)式的控溫槽相接，zui高約可達(dá)到100℃下的恒溫狀態(tài)。
超低黏度接頭
?。║L Adapter）
UL Adapter主要適用在比一般量測范圍更低的黏度來量測。當(dāng)與可動(dòng)的end cap搭配使用時(shí)，其樣品體積需要量為16.0毫升。在2.1.5節(jié)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(jì)搭配使用，來對黏度范圍較一般測量低時(shí)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(tǒng)
(Thermosel System)
Thermosel系統(tǒng)可量測溫度控制在300℃下的黏度。與同軸圓柱型態(tài)轉(zhuǎn)子搭配使用下，樣品體積介于8.0到13.0毫升間(和所用轉(zhuǎn)子相關(guān))。詳情參照2.1.6節(jié)。
Wells-Brookfield Cone/Plate & CAP黏度計(jì)
當(dāng)樣品體積被限制住的時(shí)候，我們往往使用Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)，因?yàn)槠渌铇悠妨吭?.5到2.0毫升間。相關(guān)資料在2.1.8節(jié)有所論述。
CAP黏度計(jì)所需樣品量<1毫升。
低黏度狀態(tài)
(Low Viscosity)
每一個(gè)Brookfield的黏度計(jì)都提供了相當(dāng)寬廣的黏度量測范圍，但偶爾還是會(huì)有某些狀況下，必須做儀器范圍外的量測。有幾項(xiàng)本公司的配件提供這些范圍外的服務(wù)：
超低黏度接頭
(UL Adapter)
這個(gè)配件的設(shè)計(jì)明顯地替LV系列的黏度計(jì)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(jì)。當(dāng)裝配在LVF或LVT黏度計(jì)上時(shí)，UL Adapter提供了1.0到10.0 cp的量測范圍與轉(zhuǎn)速60rpm下的剪率73.4 1/秒。而其它種類的黏度計(jì)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(tài)為一共軸圓柱并在外層圓柱加上一可動(dòng)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(zhuǎn)子/樣品槽的搭配下，Small Sample Adapter有機(jī)會(huì)量測到比一般范圍要低一點(diǎn)的黏度值。詳細(xì)的應(yīng)用測量的范圍請參照表，若想了解更加詳細(xì)，可在2.1.4節(jié)找到資料。
高溫測量系統(tǒng)
與特定的轉(zhuǎn)子搭配，Thermosel系統(tǒng)可提供低黏度的一個(gè)較高的敏感度；想知道更多的資料可以參考應(yīng)用范圍表，而此系統(tǒng)在2.1.6節(jié)有更詳細(xì)的討論。
Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)
Wells-Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)對低黏度的量測可以到達(dá)0.1 cp。
高溫狀態(tài)
(High Temperature)
在高溫下的黏度量測可簡可繁，主要視樣品種類與溫度而決定。有時(shí)zui重要的地方是在控制黏度計(jì)與樣品間的距離來增加轉(zhuǎn)子的使用范圍(2.1.10節(jié))。另外有些困難的應(yīng)用，如熔融態(tài)玻璃的測量，需要特制的熔爐及坩堝，當(dāng)然此時(shí)黏度計(jì)的配件也需要有耐高溫的抵抗能力(若您有需要可與本公司聯(lián)絡(luò)洽詢)。由前述的特例可知，本公司的儀器也可于高溫下做黏度測量。
高溫測量系統(tǒng)
?。═hermosel）
此系統(tǒng)專為溫度范圍介于25到300℃下之小體積樣品的黏度測量所特別設(shè)計(jì)。它通常被包裝成一完整的儀器裝置出售(包含黏度計(jì))，當(dāng)然也可以加裝在您既有的黏度計(jì)上(除了cone/plate型以外)。
除了黏度計(jì)以外，此系統(tǒng)尚包含了一同軸圓柱狀轉(zhuǎn)子與樣品室，還有與RTD感應(yīng)器搭配之?dāng)?shù)字模擬溫控系統(tǒng)。Thermosel系統(tǒng)可有三種不同的變化：系統(tǒng)一是模擬型黏度計(jì)搭配手動(dòng)裝置；系統(tǒng)二包含了數(shù)字型黏度計(jì)與溫度黏度記錄的輸出端；系統(tǒng)三是在系統(tǒng)二之外加了一組可作程序編輯流程的溫度控制系統(tǒng)。
Thermosel系統(tǒng)需要的是小體積的樣品(8.0到13.0毫升，依轉(zhuǎn)子而定)，并且其共軸圓柱型的轉(zhuǎn)子提供其范圍為0.08到93.0 1/秒的剪率，其數(shù)值和轉(zhuǎn)子及黏度計(jì)種類有關(guān)。
控溫槽
Brookfield 控溫槽也可以適用于高溫黏度測量。一般zui高限制溫度為120℃。
定義剪率值(Defined Shear Rate)
由于在應(yīng)用上黏度的數(shù)據(jù)必須表示， 所以必須考慮轉(zhuǎn)子的形狀，這樣剪率以及剪力才有辦法計(jì)算出來。 這些內(nèi)定參數(shù)可以從以下Brookfield的儀器與附件上找出。請從參考資料查閱更多有關(guān)下列產(chǎn)品的信息：
圓柱轉(zhuǎn)子 2.1.2
UL接頭 2.1.5
DIN接頭 2.1.4
小樣品接頭 2.1.4
Thermosel系統(tǒng) 2.1.6
Brookfield Cone/Plate黏度計(jì) 2.1.8
CAP黏度計(jì) 2.1.8
2.1.8 高剪率狀態(tài)(High Shear Rate)
Brookfield黏度計(jì)原先被設(shè)計(jì)在低黏度測量上。 大部分的轉(zhuǎn)子可以測量的剪率皆低于100 (1/s)。配合UL接頭可以到達(dá)300 (1/s)的剪率(2.1.5節(jié))，或者使用小樣品接頭(2.1.4節(jié))，或者使用部份Thermosel系統(tǒng)(2.1.6節(jié))。當(dāng)剪率超過300 (1/s)， 就必須使用Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)、CAP黏度計(jì)或是PVS流變計(jì)。
Brookfield Cone/Plate 黏度計(jì)
Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)可以在內(nèi)定的剪率與剪力的范圍內(nèi)測量小樣品的黏度。由于轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，只需要0.5-2.0 mL的樣品并且剪率的范圍可在0.6-1500 (1/s)之間(視黏度計(jì)型號與轉(zhuǎn)子而定)。樣品槽也有的溫度控制。
借著不同型號的黏度計(jì)與轉(zhuǎn)子，Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)可以測量0.5 cp到150萬cp的黏度(雖然沒有單一的機(jī)型可以全部涵蓋這個(gè)范圍，但是使用數(shù)個(gè)不同的轉(zhuǎn)子即可達(dá)到這個(gè)范圍)。
Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)可以同時(shí)使用儀表操控與數(shù)字化模式。亦可選擇使用(推薦使用)恒溫水槽以獲得與良好再現(xiàn)性的數(shù)據(jù)。
這個(gè)Cone/Plate轉(zhuǎn)子是專門為Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)所設(shè)計(jì)的， 并不能使用在其它的機(jī)型上。但是使用標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子在Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)上是有可能的。
CAP 黏度計(jì)
Brookfield Cone/Plate黏度計(jì)中的CAP系列的黏度計(jì)由于可以提供高剪率與不同速率的測量，因此被廣泛應(yīng)用在涂布、 覆膜、 樹脂、 油墨、 化妝品、 制藥與食品的研究發(fā)展與品質(zhì)控制上。這一系列的黏度計(jì)可以在高剪率下操作并提供的溫度控制，此外所需樣品體積都小于1mL。
CAP系列， 包括CAP1000與CAP-2000型黏度計(jì)， 會(huì)對轉(zhuǎn)子間隙與黏度范圍自動(dòng)校正。CAP1000型固定單一轉(zhuǎn)速在750 RPM于50 Hz與900 RPM于60 Hz，而剪率在60 Hz時(shí)可以是12000 (1/s)或3000 (1/s)，在50 Hz時(shí)可以是10000 (1/s)或2500 (1/s)。 借著使用不同的轉(zhuǎn)子，黏度范圍可由0.25 Poise 至100 Poise。 CAP2000型可以調(diào)整不同的轉(zhuǎn)速由50至2000 RPM，而剪率范圍在166至26600 (1/s)之間， 黏度范圍由0.1至1500 Poise。CAP1000與CAP2000機(jī)型的誤差范圍都在±2%之內(nèi)， 并且符合BS3900， ISO 2884，與ASTM D-4287標(biāo)準(zhǔn)。
PVS 流變計(jì)
Brookfield PVS流變計(jì)可以測量在高溫與高壓下樣品的黏度?？墒褂玫膲毫Ψ秶哌_(dá)1000 psi 而溫度范圍在-40℃到200℃。因此很適合做油類、 氣體、 泥漿、 紙漿、 塑料、石油與氣膠等研究。
