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Brookfield博勒飛在線粘度計(jì)在線流變測(cè)量是否可以實(shí)現(xiàn)
2020-6-17 閱讀(440)
經(jīng)常有客戶來(lái)詢問(wèn)有沒(méi)有在線流變儀，能不能實(shí)現(xiàn)在線流變測(cè)量，作者根據(jù)流變理論、儀器測(cè)量原理及實(shí)際使用，對(duì)于這一問(wèn)題進(jìn)行分析，給大家一些參考意見(jiàn)！
一、客戶對(duì)于在線流變測(cè)量的期待：
根據(jù)客戶對(duì)于在線流變的要求討論，我們可以歸納為兩種期待：1、在反應(yīng)釜、容器或管道上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采樣及流變測(cè)試，這種要求是想實(shí)現(xiàn)流變測(cè)量的自動(dòng)化，2、在反應(yīng)釜、容器或管道上安裝在線測(cè)量?jī)x器，通過(guò)改變攪拌或流量（流速），得到物料的黏度變化或流變曲線。這兩種要求略有不同，實(shí)現(xiàn)的方式、儀器的選擇也會(huì)有不同。
二、可能使用的測(cè)量方式和儀器：
根據(jù)流變學(xué)理論，要能實(shí)現(xiàn)流變測(cè)試一般需要通過(guò)改變剪切率來(lái)實(shí)現(xiàn)流變測(cè)量，相對(duì)應(yīng)的方法就有能自行改變剪切率的儀器或者是通過(guò)改變流體的剪切率直接測(cè)量。目前理論上和實(shí)際中可能可用的在線測(cè)量?jī)x器主要有毛細(xì)管壓差、旋轉(zhuǎn)法和震動(dòng)法三種，1、毛細(xì)管法是通過(guò)自帶的泵將管道或容器內(nèi)的流體物料一恒定的流速泵入毛細(xì)管，測(cè)量?jī)啥说膲毫Σ?，再?jì)算出毛細(xì)管的剪切應(yīng)力和剪切率，通過(guò)改變泵的流速改變剪切率，得到相應(yīng)的流變曲線，2、旋轉(zhuǎn)法是通過(guò)管路安裝，物料經(jīng)管路直接流入在線儀器，通過(guò)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速直接改變剪切率，得到相應(yīng)的流變曲線，3、震動(dòng)法是探頭直接安裝在管道或容器、反應(yīng)釜上，通過(guò)改變流速或攪拌速度，改變剪切率，得到相應(yīng)的流變曲線。
三、不同方法的特點(diǎn)：
1、毛細(xì)管法：完成一次測(cè)量約30分鐘、適合均相純液體、不適合高溫、高壓或含顆粒體系、不適合會(huì)固化樣品、清洗要求高。
2、旋轉(zhuǎn)法：儀器復(fù)雜、不適合會(huì)固化樣品、清洗維護(hù)要求高、測(cè)量靈敏度低（zui低幾十cP）
3、震動(dòng)法：儀器簡(jiǎn)單、清洗維護(hù)要求低、測(cè)量靈敏度高（SRV系列zui低0.001cP）、適合各種非均相體系、適合高溫、高壓
四、非牛頓流體在線流變測(cè)量結(jié)果分析：
實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量的物料大部分是非牛頓流體，其中又以剪切變稀的居多，大部分又具有和時(shí)間相關(guān)的觸變性，見(jiàn)下圖：
根據(jù)以上的流變曲線可以知道，如果在管道或容器中取樣出來(lái)測(cè)和管道上馬上測(cè)量，得到的測(cè)量結(jié)果是有可能不同的，因?yàn)槲锪辖?jīng)過(guò)剪切后，一旦撤掉剪切，物料的結(jié)構(gòu)有可能不能馬上回復(fù)或已經(jīng)受到破壞，而毛細(xì)管法和旋轉(zhuǎn)法都會(huì)有一個(gè)取樣或從小管徑管道進(jìn)入樣品腔的過(guò)程，物料會(huì)有一個(gè)恢復(fù)的過(guò)程，這樣的測(cè)量與取樣流變會(huì)有一些差異，需要注意；而震動(dòng)法可以直接探測(cè)物料的細(xì)微差異，通過(guò)直接改變物料的運(yùn)動(dòng)，得到不同剪切率的流變曲線，下圖是將SRV在線黏度計(jì)直接安裝在管道上，通過(guò)改變泵的頻率得到不同流量（剪切率）條件下的流變曲線。
通過(guò)以上的分析和實(shí)例，可以看到，要實(shí)現(xiàn)在線流變測(cè)試是可以實(shí)現(xiàn)的，但是需要根據(jù)在線流變測(cè)試的真正目的，進(jìn)行分析和選擇相應(yīng)的測(cè)試儀器，有些在線流變測(cè)試（期待1）建議可以采樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室流變測(cè)量，似乎沒(méi)有必要再去購(gòu)買在線流變儀器；而在線流變測(cè)試（期待2）建議采用SRV在線黏度計(jì)，通過(guò)改變流速（流量）來(lái)進(jìn)行真正意義上的流變學(xué)測(cè)量，直接安裝在管道、容器或反應(yīng)釜上的實(shí)測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的流變信息。當(dāng)然在進(jìn)行在線流變和實(shí)驗(yàn)室流變數(shù)據(jù)分析比較時(shí)，會(huì)涉及管道剪切率、流變特性、測(cè)量剪切率、安裝位置等因素的綜合影響，建議在實(shí)際安裝和開(kāi)展在線流變測(cè)試前，和我們一起詳細(xì)交流，將可能遇到的問(wèn)題和后續(xù)數(shù)據(jù)處理問(wèn)題先行做好技術(shù)儲(chǔ)備！
以上的分析和建議，不涉及對(duì)任何測(cè)量方法和儀器的評(píng)論，個(gè)人的觀點(diǎn)，供參考！
