什么是運動粘度計？運動粘度計的應用及原理

更新時間：2024-05-15

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什么是運動粘度計？

運動粘度計是用于測定流體運動粘度的測量工具。

運動粘度，又稱“運動粘度系數"，是表示流體流動難易程度的數值。與運動粘度類似的術語是“粘度"，但定義不同。

粘度也稱為“粘度系數"，它定量地表示流體的粘度，例如“光滑度"或“渾濁度"。粘度表示在流體中移動物體的難度，運動粘度表示移動流體本身的難度。另外，運動粘度被定義為“在相同狀態下將粘度除以流體的密度所獲得的值"，并且運動粘度也使用粘度計來測量。

對于粘度和運動粘度，日本工業標準“JIS Z 8803液體粘度測量方法"規定了使用六個粘度計的測量方法。

由于運動粘度是決定物質的操作難易程度和特性的重要參數，因此運動粘度計在流體產品檢測和產品開發中非常有用。例如，在食品領域，飲用飲用水的難易程度根據其粘度而變化，奶油類食品的處理和在口中融化的難易程度也會變化。

除食品領域外，運動粘度計還應用于制藥、油漆和工業用油等石化產品的質量控制、檢驗和產品開發。

運動粘度也可以通過粘度計測量。認識到運動粘度計和粘度計是相同的沒有問題。 JIS Z 8803規定了使用毛細管粘度計、落球粘度計、同軸雙筒旋轉粘度計、單筒旋轉粘度計、平板旋轉粘度計和振動粘度計的粘度測量方法。

這兩種方法的測量原理都是根據流體變形時發生的變化來評估運動粘度，例如通過旋轉流體、使其流過細管、浸沒球或施加振動。

有四種典型的粘度計。另外，粘度是通過毛細管粘度計以外的儀器來測量的。運動粘度必須通過粘度除以密度來確定。

毛細管粘度計使樣品流體通過毛細管，并根據其流動所需的時間計算運動粘度。運動粘度是粘度除以密度，毛細管粘度計可以直接測定運動粘度。毛細管粘度計已經使用了很長時間，并且具有價格低廉的特點。

落球粘度計通過將球落入歷史流體中并測量球的下落時間來測量粘度。牛頓流體可以測量各種粘度。牛頓流體是粘度不隨剪切速率變化而變化的流體。

旋轉粘度計測量當圓柱形轉子插入樣品流體并以恒定速度旋轉時在圓柱形表面上產生的扭矩以確定粘度。根據轉子類型的不同，有同軸雙圓筒式、單圓筒式、錐板式等多種類型。錐板型可以通過改變轉速來研究非牛頓流體的流體特性。

振動粘度計是一種測量當固定頻率施加到浸入樣品中的振動件時所經歷的粘性阻力的方法。振動粘度計的優點是即使在流體流動時也可以進行測量。

運動粘度的SI單位是m ² /s。過去使用St（斯托克斯）=cm ² /s。 1m ² /s = 1cSt（厘沱）。粘度的 SI 單位是 Pa·s，舊單位是 P（泊）和 cP（厘泊）。

盡管運動粘度和粘度在術語上相似，但兩者之間的關系根據密度的不同而發生很大變化。也就是說，在比較不同流體的運動粘度和粘度時，必須注意兩者的大小關系很大程度上是相反的。

例如，比較水和干燥空氣時，干燥空氣的運動粘度約為水的15倍，但干燥空氣的粘度僅為水的約1/55。由于水的密度大約是干燥空氣密度的800倍，因此運動粘度和粘度之間的關系發生顯著變化。

另外，齒輪油等稠油的運動粘度和粘度都比水高得多。