在工業(yè)生產與科研實驗的諸多領域,流體粘度的精準測量至關重要。然而,當面對高剪切工況時,常規(guī)粘度計往往力不從心,而高剪切錐板粘度計 CAP2000的出現(xiàn)則為這一難題提供了有效的解決方案。
一、常規(guī)粘度計在高剪切工況下的困境
常規(guī)粘度計,如旋轉圓筒粘度計等,在低至中等剪切速率范圍內能夠較好地工作。但在高剪切工況下,其局限性便暴露無遺。一方面,由于結構設計的限制,常規(guī)粘度計難以產生足夠高的剪切應力來模擬實際的高剪切環(huán)境。例如,在一些高速攪拌的化工生產過程中,物料所受的剪切速率可達數(shù)千每秒,而常規(guī)粘度計所能提供的較高剪切速率通常僅在幾百每秒左右,這使得測量結果與實際情況相差甚遠。另一方面,在高剪切條件下,流體容易出現(xiàn)復雜的流動現(xiàn)象,如湍流、二次流等,這些現(xiàn)象會干擾常規(guī)粘度計的測量信號,導致數(shù)據(jù)波動大且準確性低。此外,常規(guī)粘度計的轉子與器壁之間的間隙在高剪切作用下容易發(fā)生變化,進一步影響測量精度,無法滿足對粘度測量要求苛刻的高剪切應用場景。
二、原理優(yōu)勢
高剪切錐板粘度計 CAP2000基于獨特的設計理念,從根本上克服了常規(guī)粘度計的不足。它采用圓錐形轉子與平板狀容器相結合的結構。工作時,圓錐轉子在電機驅動下高速旋轉,與平板之間形成狹窄的環(huán)形間隙,樣品置于其中。由于圓錐面的幾何特性,越靠近中心軸,間隙越小,從而能夠在較小的空間內產生較高的剪切速率梯度。這種設計使得設備可以輕松實現(xiàn)高達數(shù)萬每秒的剪切速率,能夠真實地模擬各種高剪切工況,如口香糖生產中的高黏度物料混合、化妝品乳液的高速乳化等過程。同時,錐板結構有效地減少了邊緣效應和二次流的產生,使流體在間隙內的流動更加穩(wěn)定有序,大大提高了測量信號的穩(wěn)定性和可靠性。而且,通過控制圓錐轉子的轉速和扭矩,可以根據(jù)不同樣品的特性靈活調整剪切應力大小,進而準確測量出樣品在不同剪切條件下的粘度值。
三、實際應用案例彰顯價值
在食品工業(yè)中,巧克力醬的生產需要經(jīng)歷強烈的攪拌和研磨過程以確保質地均勻細膩。使用它對該過程中的巧克力醬進行實時監(jiān)測,可以掌握其在高剪切率下的粘度變化規(guī)律。根據(jù)測量數(shù)據(jù),生產企業(yè)能夠及時調整加工工藝參數(shù),優(yōu)化配方,保證產品質量的穩(wěn)定性和一致性。在制藥領域,藥物微球的制備涉及到高分子材料的溶解和成型過程,其中高剪切操作對于微球的粒徑分布和包封率有著關鍵影響。借助設備,研究人員可以深入了解藥物溶液在高剪切環(huán)境下的流變行為,為微球制備工藝的開發(fā)提供有力支持,提高藥品的療效和安全性。在新材料研發(fā)方面,如石墨烯分散液等新型納米材料體系的粘度表征一直是難點問題。它憑借其高剪切性能,能夠準確地評估這些復雜體系在不同加工條件下的流動性能,加速新材料從實驗室走向工業(yè)化應用的進程。
綜上所述,高剪切錐板粘度計 CAP2000以其原理和出色的性能,成功解決了常規(guī)粘度計在高剪切工況下測不準的核心痛點。隨著各行業(yè)對產品質量和工藝控制要求的不斷提高,將發(fā)揮越來越重要的作用,成為推動相關產業(yè)發(fā)展的精密測量儀器。
