1. 粘度在日常生活和工业生产中的重要性
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油漆 | 原油 |
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| 乳液 | 油墨 |
2. 流体分类及表征
为了获得准确的测量结果，知道产品的流变属性是非常重要：
牛顿流体（例如水）：
这些液体的粘度不会因剪切率变化而变，即在任何速度下粘度是相同的。只有温度会影响粘度，温度改变1° C而粘度会有10%的变化。
时间独立非牛顿流体：
在一定的剪切速率和温度下粘度读数始终是相同。当样品在恒定的剪切速率下粘度在长时间内不会变化。改变剪切速率粘度也会改变。
a 剪切变稀，假塑性行为（如涂料，洗发水）：剪切速率越高而粘度越低。
b 剪切增稠，扩容性行为（如淀粉分散）：剪切速率越高而粘度越大。
随时间变化的流体：
即使在恒定的剪切速率和温度下，流体粘度在整个过程中都会变化。
a 触变性（如番茄酱，膏、奶油）：在剪切下粘度会随时间变化而降低。
b 流凝性行为（如乳胶乳液，表面活性剂）：在剪切下粘度会随时间的变化而升高。
请注意，高剪切速率也可能导致样品温度升高，容易被误解为时间变化流体。
此外，涡流可能导致错误的高粘度值，涡流由于速度太高造成。
3. 流体测量手段
3.1 粘度杯
下面将一些常用的粘度杯做些描述：
3.1.1粘度杯及标准种类
a 涂4粘度杯
此法是按照国家标准“GB 265运动粘度测定法”，采用毛细管粘度计测得各种标准油的运动粘度，通过公式求出涂4杯的标准流出时间T。
T=0.223V+6（23s≤T<150s）（1）
T=0.154V+11（T<23s）（2）
式中：
T——流出时间，s；
V——运动粘度，mm²/s；
标准流出时间T与测定的流出时间t之比值即为该粘度杯的修正系数K，K=T/t（3）
由式（3）可求出一系列K1,K2,K3...取其算术平均值，即为该粘度杯的修正系数k。若k在0.95~1.05的范围内，则该粘度杯合格仍可使用，但测试数据与修正系数K相乘，才是真正的实测粘度。
b DIN粘度杯
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c 福特杯（Ford Cup）
d 蔡恩杯（ZahnCup）
e ISO杯
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常见粘度杯流出时间（T）和运动粘度（mm²/s）关系图
3.1.2粘度杯测量及结果判定：
测量过程：
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1）使用前应选用合适的溶剂将杯体内壁擦拭干净（注：请特别注意清洗杯体小孔，可用软纸捻成绳状，在流出孔中反复抽拉）；然后在空气中干燥或用冷风吹干，不允许有过去测液残余液体粘附在杯中或流出口。
2）选择规定的某一标号的粘度杯，将过滤好的样品和流出杯温度调节至（23±0.5℃）或另一商定温度。
3）将流出杯放在支架上，用水平仪调节支架位置,确保粘度杯的上边缘处于水平位置。
4）用一手指堵住粘度杯孔，将准备好的无泡试样，慢慢灌入流出杯，以避免产生气泡。若有气泡形成，则使其浮至表面，然后除去。
5）用直边刮刀沿流出杯上边缘平刮，或者用边缘圆滑的平板玻璃板滑过整个边缘除去所形成的半月面。水平地将玻璃板拉过粘度杯边缘，使试样的水平面与粘度杯的上边缘处于同一水平位置，即可进行测定。
6）将一适宜容器放在粘度杯下方，与流出孔距离决不能小于100mm。迅速移开手指时，同时启动计时器。待流出孔的流速首次中断时就立即停止计时器，记录流出时间，精确至0.2S。
7）重复测量一次，计算两次测定的平均值。若两次测定值之差大于它们平均值的5%，则应进行第三次测定。如第三次测定与前两次任何一次测定值之差不大于他们平均值的5%，则取该两次测定值的平均值为测定结果。若第三次测定值仍没符合以上要求，则本方法不适用于该样品的测定。
8）立即用适宜的溶剂对其进行清洗。绝不能使用金属清理工具或金属丝。如果流出孔被干沉积物沾污，应用适宜的溶剂使之变软，再仔细清洗，例如用软布穿过流出孔拉擦清洗。
结果判定：
对于一个特定的浸杯得到的结果要在一个规定温度下以“秒”表示，或者将“秒”转换成厘斯托克，具体请参阅以下公式：
ISO杯/DIN杯/Zahn杯 | V=KxT-（C/T） |
T——流出时间s V——运动粘度mm²/s | |
保养注意事项：
因粘度杯的跌落、碰撞会使流出口变形，导致测量出现误差。
因此在使用中要十分爱护，平时不使用的时候请放置在干燥、 清洁的环境中 。
校准：
粘度杯在每使用一段时间后（一般1年），应使用校准油进行检测。
日常使用碰到问题：
1. 问题点：同个粘度杯不同时间段测试的时间不一致；原因分析：所用粘度油是否一致？测试时粘度油的油温是否统一？
2. 问题点：两个同型号的粘度杯测试出来的时间不一致；原因分析：粘度油浸入粘度杯的量是否一致？粘度杯放置是否处于同一水平面？粘度杯是否变形？
3.2 粘度计系列或种类
3.2.1标准描述
3.2.1.1 GB国标
3.2.1.2 ASTM D562-10 2014
采用Stormer- 型粘度计测量Krebs 单位用的涂料粘稠度的标准试验方法。标准规定了用斯托默粘度计测定涂料粘度的方法，结果以克和克雷布斯（Krebs）单位（KU）表示。
3.2.1.3 ASTM D4287-00 2014
用锥板粘度计测定高速剪切粘度的标准试验方法。标准规定了在高速剪切条件下
（12 000 s-1）使用锥板粘度计测涂料粘度的方法，结果以mPa·s 表示。
3.2.1.4 ISO 2884—1 2016
涂料和清漆，用旋转粘度计测定粘度。第1 部分: 高剪切速率下使用的锥形和板式粘度计。标准规定了在高速剪切条件下使用锥板粘度计测定涂料粘度的方法，结果以mPa·s 表示。
3.2.1.5 ISO 2884—2 2014
色漆和清漆，用旋转粘度计测定粘度。第2 部分: 以规定速率工作的盘式或球式粘度计。标准规定了使用盘式或球式粘度计测定涂料粘度的方法，结果以mPa·s 表示。
3.2.2实测及分析结果
选择粘度计
实测过程
以BEVS 1132锥板粘度计为例
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A.操作视频：
B.分析结果：
实测数据及分析
C. 日常使用中碰到问题及解决方案：
Q：如何选择一种准确的粘度计
A：首先，仪器的性能指标必须满足国家计量检定规程度要求；
其次，使用中的仪器要进行周期检定；
再次，必要时（仪器使用频繁或处于合格临界状态）要进行中间自查以确定其计量性能合格；
最后，系数误差在允许范围内,否则无法获得准确数据。
Q：如何通过掌控关键资料获取准确的粘度测量结果？
A：注意以下的技术资料，确保这些技术资料的正确与适配，将帮助使用者获得准确的测量结果 ：
1. 粘度计型号；
2. 转子类型；
3. 配件（小样品适配器，低粘度适配器，螺旋驱动装置，如有使用）；
4. 转速；
5. 样品容器的体积或尺寸；
6. 样品温度；
7. 是否使用转子护套。
最后应该关注的是，只有相同的条件下进行测量，才可以进行比较，因此知道这些数据就显得非常重要。
Q：选择一个样品容器
A：样品容器内径应为83毫米或更大。通常用600毫升烧杯。
Q：如何选择转子和速度
A：根据现有的技术参数或程序使用指定的转子和速度进行测试，并确保粘度计选型正确。选择最佳的转子/速度的组合以免出现错误。有以下注意事项：
1. 扭矩读数应在满量程的15和95%之间；
2. 如果读数超过100％，粘度计给出一个带有报警声的错误信息。在这种情况下，应选择较慢的速度和/或一个较小的转子；
3. 对于读数低15％满量程，粘度计给出一个带有报警声的错误信息。在这种情况下，应选择较高的转速和/或一个较大的转子；
4. 如果知道大概的样品粘度（即已知粘度），则可按照转子与转速的对照表选择正确的组合；
5. 当进行多个测试，对所有测试都使用相同的转子/速度的组合。
Q：如何准备样品？
A：有以下准备注意事项
1. 样品应无气泡，轻摇容器或用真空设备以便去除气泡；
2. 样品的温度应是恒定和均匀的，在正确浸入样品的转子和护架后等待与样品达到相同温度，如使用600毫升烧杯中，建议至少等待30分钟后进行测量；
3. 样品的浓度必须均匀。这尤其适用于双组分（如乳液）的样品；
4. 被测样品在测试过程中不应有化学或物理变化。
Q：仪器水平对检测结果有什么影响？
A：大部分仪器需要调整水平，在更换转子和调节转子高度后以及在测量过程中随时注意水平问题，否则会引起读数偏差甚至无法读数。
Q：如何清洗转子？
A：测量用的转子（包括外套）要清洁无污物，一般要在测量后应及时清洗，特别在测完油漆和胶粘剂之后。要注意清洗的方法，可用合适的有机溶剂浸泡，切忌不可使用金属刀具等硬刮，因为转子表面有严重的刮痕时会带来测量结果的偏差。
Q：流体性能对检测结果的影响有哪些？
A：确定是否为近似牛顿流体，对于非牛顿流体应经过选择后规定转子、转速和旋转时间，以免误解为仪器不准。
4. 结语
