恩氏粘度计的粘度测定及评定.doc

马雪飞(杭州市学军中学 310012)摘 要进行了评价,关键词用恩氏粘度计对某些油品的粘度值进行了实测及分析, 并对该粘度计的不确定度与非线性误差指标评判了该粘度计的适用范围.粘度计 油品粘度 测定及评价的条件下测得的粘度值.常用的有恩氏度, 恩氏秒, 国际赛氏秒等.212粘度测量方法1) 绝对测定法 测量粘度时需要液体在装 置中流动, 由此流动而得其管壁上的切应力和流动剪切率, 从而得其粘度.2) 相对测定法 用已知粘度和密度的液体 流过给定装置, 从而确定该装置本身的常数. 然 后将需测的液体通过同一装置, 这时只需测定 一些与已知粘度液体的流动可比较的参数, 从 而求出试液粘度的测定方法, 称为相对测定法.本实验研究所用的恩氏粘度计就是采用相对测定法测得液体粘度的.1序言在自然界中, 真实的流体均具有粘性, 粘度是液体的重要物理性质之一, 它反应了液体 流动行为的特征. 在许多工程技术中经常会用 到关于液体粘度特性的知识及粘度数据, 关于 液体粘性的测定及其准确性与非线性误差判别 日益受到人们的重视. 本实验利用恩氏粘度计测定了数种油品的粘度特性并进行比较研究,并对该粘度计进行了评价.2流体粘度的测量211液体粘度的几种情况1) 动力粘度数学表达式3粘度计原理及结构 = dUdz其中 为流体内的切应力, 为流体动力粘度311工作原理恩氏粘度计是根据泄流法原理, 将待测液 体的泄流时间与同样体积已知粘度的液体的泄 流时间相比较, 从而推出待测液体的粘度.本实验测定是在 20条件下, 将 200cm 3的蒸馏水放入恩氏粘度计的容器中, 测定这些 水从粘度计容器底部的小孔中流尽的时间 tH ,单位是 N s/m 2 , 或 P as.系数,2) 运动粘度流体的动力粘度与它的密度的比值称为运动粘度 . 它可以看作是液体在自重作用下对流动的抵抗力.数学表达式为=3然后在规定的温度 t下, 把 200cm的被测液单位是 m 2 /s.3) 相对粘度数学表达式为体放入同一容器中, 测定被测液体流尽的时间tL , 两者的比值 tL /tH 即为被测液体在温度 t 时的恩氏粘度值E.S 1R =S2E =tL /tH式中 S 1 是试样的粘度,温度下的粘度.S 2 是标准液体在标准式中 tL , tH 单位为 s. 粘度计常数平均值为 5/s.恩氏粘度换算为运动粘度 的经验公式为4) 条件粘度是使用特定的粘度计在规定010631 ) cm 2 /s= (010731E -4粘度测定数据记录及处理E312恩氏粘度计结构装置如图 1.411200cm 3 被测介质测量数据记录见表 1.表1412实验数据处理结果见表 2.表2注: 以上数据皆为平均值,在此作为实验真值,以此值绘制曲线图.413温度与运动粘度的关系见图 2.油品液体温度/203949587897普 通 机 油时间/s93817034214422416616012010113080108恩氏度E1816261794145311821011159运动粘度 /cm 2 s- 111385014870131101213011160107610# 变 压 器 油时间/s18215610516588192781446710860114恩氏度E316221101176115611331119运动粘度 /cm 2 s- 1012470112301093010730105001034防 锈 油时间/s341136155108114190911987317564150恩氏度E617731082128118211461128运动粘度 /cm 2 s- 1014860120401139010990106401044介质温度/20 39 49 58 78 97平均泄流时间 t/s蒸馏水5014010# 变压器油949150 342144 224166 160120 101154 80108防锈油341136 155108 114190 91198 73154 64150普通机油182156 105126 88190 78144 67108 60114图 3 三种油品的温度与恩氏度曲线图11 普通机油 21 防锈油 3110# 变压器油2010631010731 t t- 2u 2 ( tH O )H 2O +5结果t2经数据处理:方差 合成不确定度扩展不确定度从粘度2温度曲线可以得出, 液体的粘度对温度十分敏感, 随着温度的升高而减小, 在较 低温范围内尤其明显, 温度升高, 其粘度减小, 泄流时间也减少, 即泄流速度加快.以上三种油品粘度大小关系: 普通机油防锈油 10# 变压器油.利用恩氏粘度计, 进行油品实验测定, 其 数据处理的最终结果, 可信度可用不确定度和 非线性误差指标来对该仪器进行评价.511 不确定度恩氏粘度计算公式2- 4u c () = 01442910u c () = 01665510- 2U = 2u c () = 0101331恩氏粘度计不确定度结果表达= (013110 010133) cm 2 /sk = 2512非线性误差 恩氏粘度计测定的粘度特性曲线偏离标准直线的程度, 称为非线性误差.数学表达式为f Y fm ax=100Y m ax - Y m in01330- 012131 = 9113t11282E =tH 2O01150- 01099 111542 =01442(cm 2 /s)运动粘度计算公式01090- 01073010631 71983 = 010731E -01213E本实验测定油品的恩氏粘度计非线性误差不大于 12%.所以010631 tH O2010731 t -=tH 2Ot6结论鉴于该恩氏粘度计的不确定度为 010133,非线性误差不大于 12% , 该粘度计可以作为一