简介
由于传感器的扭矩读数小，所以使用旋转流变仪测量水就成为了一种挑战。机械轴承仪器（如 thermo scientifichaaketm viscotester iq 流变仪）尤其如此。虽然配备了超低摩擦球轴承，但仪器的转矩下限为 0.2 mnm，与研究级流变仪（如 thermo scientific haake mars流变仪）相比，高出约 5个数量级。但仍有许多在业内（如聚合物涂层）进行的相关流变 qc测试处理低粘度流体。在本应用指南中，我们将展示如何利用 haake viscotester iq流变仪测试粘度极低的流体。
图 1：thermo scientific haake viscotester iq流变仪（带 tm-li-c48液缸）。
试验结果与讨论
图1所示为用于水测试的流变仪设置。haakeviscotester iq流变仪配备有直径48 mm的温度控制液缸tm-li-c48及相应的双狭缝转子ccb41 dg。为了从粘度如此低的流体中获得有意义的数据，就要对测量例程作相应调整。图 2所示为适用于如下所示测试的thermo scientific haake rheowin例程。在此类测试中，重要的参数之一就是每个测量点的测量用时，积分时间也很重要。此处，使用45秒的测量用时和15秒的积分时间。通过 thermo scientific提供的外部循环器sc100-a10实现温度控制。测量温度为20℃（68℉），选择平衡时间为3分钟。除了流变测试外，还使用了haake rheowin软件的自动数据分析和报告功能。
图 2：haake viscotester iq流变仪
中用于测试低粘度流体的
thermo scientific haake rheowin 常规界面。
图3：在20℃条件下使用haake viscotester iq 流变仪测试水时，
作为剪切速率γ 的函数的粘度η 和转矩m。以对数标度标绘数据。
图3 所示为利用本方法对水进行的9 次测试的测试结果。由图 3可看出，各项结果从 0.2 mnm扭矩开始具有非常高的重复性。不在规定的过程中时，可获得的剪切速率范围有限，但是，可以使用 haake viscotester iq流变仪在约 500～4000s-1的1 个数量级以上测试水。低于500 s-1时，扭矩读数低于规范要求，高于 4000 s-1时，由于泰勒涡流的出现，监测到粘度升高 [1]。
图 4：直接从 haake rheowin 软件得到泰勒涡流的情况下，
配备双间隙转子 ccb41 dg 的 haake viscotester iq 流变
仪的计算测量范围。
如图 4所示，此次涡流出现的位置正是 haakerheowin“范围计算器”所预测的位置。为进一步强调数据的质量和再现性，在图 5中显示与图 3相同的结果，不过，图 5以线性标度标绘而成。
图 5：在 20℃ 条件下使用 haake viscotester iq 流变仪时，作为剪切速率的函数的粘
度。以线性标度标绘数据。
由图 5可看出，haake viscotester iq流变仪能够利用直径较大的双间隙转子测量水。20℃ 时，在泰勒涡不稳定前，所有数据均处于 1.00 mpas（cp）的理论水体粘度 ±10%的范围内。
结论
thermo scientific haake viscotester iq 流变仪为质量控制提供了一种快速、简便且准确的工具。虽然，此流变仪配有机械轴承，但仍可准确评估粘度极低的流体（如水）的粘度。
参考文献
[1]taylor, g.i. “stability of a viscous liquid contained between two rotating cylinders“, 1923. phil. trans royal society a223, 289–343.