TOKI SANGYO小型东机E形粘度计的工作原理是什么

TOKI SANGYO（东机产业）的E型粘度计（以锥板式为例）主要通过旋转法来测量样品的粘度。其核心是让一个特定形状的转子（通常是锥板转子）在样品中旋转，通过测量阻碍这个旋转的粘性扭矩来确定样品的粘度值。

🔧 工作原理详解

E型粘度计主要通过以下两种方式检测扭矩：

1. 偏转角测量法（较多型号采用）：

• 电机的旋转通过螺旋弹簧或扭力丝传递给转子。

• 转子在样品中旋转时，会受到液体粘性扭矩的作用。

• 这个粘性扭矩会使弹簧或扭力丝产生一个与扭矩大小成正比的偏转角度。

• 这个偏转角度通过光电传感器等装置被检测到，并换算成粘度值显示出来。

2. 零位法/伺服平衡法（如TV-25型、TP-200E等）：

• 粘度扭矩检测器分为驱动轴和从动轴，两轴通过旋转铰链（板簧）连接。

• 驱动轴因马达的驱动而旋转，粘性扭矩作用于测定液中的转子，从而导致驱动轴和从动轴之间产生偏位。

• 安装在驱动轴上的光传感器检测到这个偏位后，会输出一个与偏位量（电压变化）成正比的电流补偿，推回从动轴使光传感器的电压归零，并维持偏位为零。

• 使该偏位归零的电流被换算成粘度后记录下来。这种方法被称为"零位法"，由于总是将位移归零（平衡）进行测量，因此也被称为“零点法"。

⚙️ 锥板系统的特点

许多东机E型粘度计采用锥板式（Cone-Plate） 设计。这种设计的特点在于：

• 剪切速率均匀：锥形转子和平板之间形成的缝隙能使样品内部产生均匀的剪切速率，这对于研究非牛顿流体（如油漆、油墨）的流变特性非常重要。

• 样品用量少：通常仅需约 1.1 mL 的样品量（使用标准锥板时），这对于珍贵或难以大量获取的样品尤为有利。

• 理论计算直接：由于剪切速率和剪切应力可以从理论上进行计算，因此便于进行非牛顿流体的流变分析。

🌡️ 温度控制至关重要

粘度测量对温度非常敏感。因此，E型粘度计通常配备：

• 外接循环恒温槽：通过软管连接到样品杯以保持样品温度恒定。

• 集成温控系统：如帕尔贴元件（Peltier） 进行快速、精确的温度控制，一些型号（如TP-200E）甚至集成了温度控制系统，无需外接水浴。

🛠️ 主要技术特点

东机产业的E型粘度计常具备以下特性：

• 自动锁定机构：测量完成后或断电时自动锁定转轴，保护精密的轴承系统，防止误操作损坏。

• 多量程测量：通过更换不同扭矩规格的弹簧或转子，或仪器自身具备多量程功能（如TP-200E），覆盖极宽的粘度测量范围。

• 程序化测量：高级型号可编程控制转速、测量时间和范围，实现自动化测量，特别适用于研究粘度随时间、剪切速率变化的触变性或流变性样品。

• 数据兼容性与软件分析：测量数据常可传输至电脑，配合专用软件（如Visco-Chart）进行实时绘图、数据分析（如计算滞后回线面积、非牛顿粘度指数）和数据管理。

🧪 应用领域

TOKI SANGYO粘度计广泛应用于多个领域的产品质量控制和研究开发，包括：

• 聚合物溶液

• 油漆、涂料

• 粘合剂

• 油墨

• 食品

• 药品

• IC浆料等

💡 操作要点与注意事项

为了获得准确可靠的测量结果，在使用时需要注意以下几点：

• 样品制备：确保样品均匀且无气泡，气泡会严重影响测量精度。

• 温度稳定性：测量前必须保证样品温度达到设定值并保持稳定。温度波动会直接导致粘度读数波动。

• 转子选择与安装：根据预估的样品粘度选择合适的转子或测量范围。正确安装转子，确保锥板之间的间隙准确（对于锥板系统，“自动间隙"功能可减少人为误差）。

• 仪器校准：定期使用标准油对仪器进行校准，确保测量准确性。

• 清洁与维护：每次测量后清洁转子和样品杯，防止交叉污染和残留物影响仪器性能。利用好自动锁定功能保护精密部件。