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柜谷科技發展（上海）有限公司
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Brookfield博勒飛在線粘度計在線流變測量是否可以實現
2020-6-17 閱讀(439)
經常有客戶來詢問有沒有在線流變儀，能不能實現在線流變測量，作者根據流變理論、儀器測量原理及實際使用，對于這一問題進行分析，給大家一些參考意見！
一、客戶對于在線流變測量的期待：
根據客戶對于在線流變的要求討論，我們可以歸納為兩種期待：1、在反應釜、容器或管道上實現自動采樣及流變測試，這種要求是想實現流變測量的自動化，2、在反應釜、容器或管道上安裝在線測量儀器，通過改變攪拌或流量（流速），得到物料的黏度變化或流變曲線。這兩種要求略有不同，實現的方式、儀器的選擇也會有不同。
二、可能使用的測量方式和儀器：
根據流變學理論，要能實現流變測試一般需要通過改變剪切率來實現流變測量，相對應的方法就有能自行改變剪切率的儀器或者是通過改變流體的剪切率直接測量。目前理論上和實際中可能可用的在線測量儀器主要有毛細管壓差、旋轉法和震動法三種，1、毛細管法是通過自帶的泵將管道或容器內的流體物料一恒定的流速泵入毛細管，測量兩端的壓力差，再計算出毛細管的剪切應力和剪切率，通過改變泵的流速改變剪切率，得到相應的流變曲線，2、旋轉法是通過管路安裝，物料經管路直接流入在線儀器，通過改變轉子的轉速直接改變剪切率，得到相應的流變曲線，3、震動法是探頭直接安裝在管道或容器、反應釜上，通過改變流速或攪拌速度，改變剪切率，得到相應的流變曲線。
三、不同方法的特點：
1、毛細管法：完成一次測量約30分鐘、適合均相純液體、不適合高溫、高壓或含顆粒體系、不適合會固化樣品、清洗要求高。
2、旋轉法：儀器復雜、不適合會固化樣品、清洗維護要求高、測量靈敏度低（zui低幾十cP）
3、震動法：儀器簡單、清洗維護要求低、測量靈敏度高（SRV系列zui低0.001cP）、適合各種非均相體系、適合高溫、高壓
四、非牛頓流體在線流變測量結果分析：
實際測量中，測量的物料大部分是非牛頓流體，其中又以剪切變稀的居多，大部分又具有和時間相關的觸變性，見下圖：
根據以上的流變曲線可以知道，如果在管道或容器中取樣出來測和管道上馬上測量，得到的測量結果是有可能不同的，因為物料經過剪切后，一旦撤掉剪切，物料的結構有可能不能馬上回復或已經受到破壞，而毛細管法和旋轉法都會有一個取樣或從小管徑管道進入樣品腔的過程，物料會有一個恢復的過程，這樣的測量與取樣流變會有一些差異，需要注意；而震動法可以直接探測物料的細微差異，通過直接改變物料的運動，得到不同剪切率的流變曲線，下圖是將SRV在線黏度計直接安裝在管道上，通過改變泵的頻率得到不同流量（剪切率）條件下的流變曲線。
通過以上的分析和實例，可以看到，要實現在線流變測試是可以實現的，但是需要根據在線流變測試的真正目的，進行分析和選擇相應的測試儀器，有些在線流變測試（期待1）建議可以采樣進行實驗室流變測量，似乎沒有必要再去購買在線流變儀器；而在線流變測試（期待2）建議采用SRV在線黏度計，通過改變流速（流量）來進行真正意義上的流變學測量，直接安裝在管道、容器或反應釜上的實測會發現更多的流變信息。當然在進行在線流變和實驗室流變數據分析比較時，會涉及管道剪切率、流變特性、測量剪切率、安裝位置等因素的綜合影響，建議在實際安裝和開展在線流變測試前，和我們一起詳細交流，將可能遇到的問題和后續數據處理問題先行做好技術儲備！
以上的分析和建議，不涉及對任何測量方法和儀器的評論，個人的觀點，供參考！
