技術(shù)文章
Technical articlesBROOKFIELD粘度計(jì)為什么會(huì)成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)?
在客戶選擇粘度計(jì)的品牌時(shí),經(jīng)常會(huì)問(wèn):BROOKFIELD 粘度計(jì)到底好在哪里,為什么會(huì)成為粘度計(jì)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)?針對(duì)客戶的這些疑惑,我們除了作為旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的以及該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),具有八十多年的經(jīng)驗(yàn)積累,一直秉承品質(zhì)至上,技術(shù)等特點(diǎn)外,現(xiàn)就粘度計(jì)核心部件作技術(shù)分析,說(shuō)明我們產(chǎn)品的品質(zhì)幾十年都保證的原因。
一、 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理:
我們以經(jīng)典的表盤(pán)式粘度計(jì)的結(jié)構(gòu)圖為例,馬達(dá)與變速齒輪在儀器頂端的機(jī)殼內(nèi),通過(guò)轉(zhuǎn)軸傳動(dòng),帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子受到樣品的阻力,阻力的大小由一個(gè)標(biāo)定的鈹銅合金彈簧感應(yīng),由胡克定律(Hooke's law)知道,彈簧的形變和受到的力成正比,彈簧的一端接在寶石尖座軸承上,另一端直接接在指針上,這個(gè)指針可以指示出彈簧的形變量,進(jìn)而計(jì)算出扭力和粘度值。寶石尖座軸承摩擦力的大小決定了儀器的靈敏度和使用壽命。數(shù)顯粘度計(jì)中,位移轉(zhuǎn)換器測(cè)量軸承的偏轉(zhuǎn)角并顯示在數(shù)字儀表板上。
從上面的儀器結(jié)構(gòu)分析可以看出,粘度計(jì)的核心部件是彈簧和寶石尖座,彈簧決定儀器的線性和準(zhǔn)確性,寶石尖座決定儀器的靈敏度和壽命。
二、 彈簧/游絲、儀器的線性和準(zhǔn)確性關(guān)系分析
粘度可以認(rèn)為是樣品內(nèi)部的阻力大小,粘度計(jì)是用來(lái)測(cè)量這個(gè)阻力的,而其中的部件就是彈簧/游絲,胡克定律(Hooke's law)告訴我們彈簧的形變和受到的力成正比,狀態(tài)下,不同作用力下的彈簧形變應(yīng)該是等比例變化的,但在實(shí)際情況下,只有良好品質(zhì)的彈簧才能表現(xiàn)出良好的線性,滿足胡克定律(Hooke's law)的要求。
的彈簧游絲采用鈹銅合金,這樣的彈簧具有良好的彈性和穩(wěn)定的形變和恢復(fù)性,保證儀器在量程范圍內(nèi)的線性和重復(fù)性。從上圖可以看出,Brookfield 的彈簧在形變范圍內(nèi)和受到的力成良好的直線關(guān)系,儀器也只要用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定就完成儀器的校準(zhǔn),同時(shí)不同批次間的彈簧也有嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),保證不同批次儀器的重復(fù)性。Brookfield 的每一根彈簧都經(jīng)過(guò)測(cè)試,不同量程的儀器對(duì)彈簧有不同規(guī)定的嚴(yán)格要求,LV 673.7 dyne.cm、RV 7187 dyne.cm、HA 14374 dyne.cm、HB 57496 dyne.cm。
上圖中紅色和綠色的是其他廠家產(chǎn)品的彈簧形變曲線,它們不是成線性關(guān)系的,同時(shí)不同批次甚至同一批次的彈簧形變曲線也不同,因此終儀器的準(zhǔn)確性和重復(fù)性較差。
由于粘度計(jì)在生產(chǎn)過(guò)程中需要用標(biāo)準(zhǔn)油進(jìn)行定標(biāo),針對(duì)彈簧線性不好的情況,其它生產(chǎn)廠家大多選在較高扭矩范圍進(jìn)行一點(diǎn)定標(biāo),然后將全量程范圍進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)處理,從曲線上可以看到,在標(biāo)定點(diǎn)的左右,會(huì)產(chǎn)生不同的誤差。這樣處理的結(jié)果是,在進(jìn)行樣品測(cè)試時(shí),即使是用同樣的測(cè)量條件,不同廠家的儀器或者是同一廠家的不同儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)會(huì)有偏差,經(jīng)常發(fā)生和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Brookfield 數(shù)據(jù)對(duì)不上,其中的主要原因就在于彈簧的品質(zhì)。
三、 寶石尖座、儀器的靈敏度和壽命分析
在儀器的內(nèi)部,寶石尖座是起到支撐作用,這一接觸點(diǎn)的要求是摩擦力越小越好,因此一般都是做成接觸面積很小的尖狀,同時(shí)對(duì)下面的支撐面的強(qiáng)度有相應(yīng)的要求,要求強(qiáng)度大、耐磨性好、壽命長(zhǎng)。
Brookfield 采用人造寶石,有足夠的強(qiáng)度和壽命,保證儀器的靈敏度和使用壽命;而其它廠家采用的材質(zhì)(硬質(zhì)玻璃)會(huì)差,相應(yīng)的靈敏度和壽命都會(huì)受影響,這可以通過(guò)震蕩試驗(yàn)進(jìn)行檢查:用手輕輕地按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)連接頭半圈,放開(kāi),觀察連接頭,如果連接頭能來(lái)回?cái)[動(dòng)4-5 次的,表明尖座性能良好,儀器的靈敏度和壽命都不錯(cuò);如果看到連接頭沒(méi)有來(lái)回?cái)[動(dòng)或擺動(dòng)1 次的,儀器的尖座已經(jīng)損壞,靈敏度也差了。
當(dāng)使用靈敏度差的儀器時(shí),儀器的讀數(shù)經(jīng)常沒(méi)有變化,客戶往往以為這樣的儀器很穩(wěn)定,其實(shí)儀器已經(jīng)不能正常使用了,讀數(shù)也往往是不準(zhǔn)的。綜上所述,我們可以發(fā)現(xiàn),通過(guò)彈簧/游絲和寶石尖座的比較就知道,為什么Brookfield 可以幾十年保持同樣的品質(zhì),成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而其它廠家,尤其是便宜產(chǎn)品的使用壽命和測(cè)量結(jié)果是多么令人失望了
15101169516