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技術(shù)文章
Technical articles
更新時(shí)間：2016-09-18
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BROOKFIELD粘度計(jì)為什么會(huì)成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)？
在客戶選擇粘度計(jì)的品牌時(shí)，經(jīng)常會(huì)問：BROOKFIELD 粘度計(jì)到底好在哪里，為什么會(huì)成為粘度計(jì)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)？針對(duì)客戶的這些疑惑，我們除了作為旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的以及該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，具有八十多年的經(jīng)驗(yàn)積累，一直秉承品質(zhì)至上，技術(shù)等特點(diǎn)外，現(xiàn)就粘度計(jì)核心部件作技術(shù)分析，說明我們產(chǎn)品的品質(zhì)幾十年都保證的原因。
一、 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理：
我們以經(jīng)典的表盤式粘度計(jì)的結(jié)構(gòu)圖為例，馬達(dá)與變速齒輪在儀器頂端的機(jī)殼內(nèi)，通過轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子受到樣品的阻力，阻力的大小由一個(gè)標(biāo)定的鈹銅合金彈簧感應(yīng)，由胡克定律（Hooke's law）知道，彈簧的形變和受到的力成正比，彈簧的一端接在寶石尖座軸承上，另一端直接接在指針上，這個(gè)指針可以指示出彈簧的形變量，進(jìn)而計(jì)算出扭力和粘度值。寶石尖座軸承摩擦力的大小決定了儀器的靈敏度和使用壽命。數(shù)顯粘度計(jì)中，位移轉(zhuǎn)換器測(cè)量軸承的偏轉(zhuǎn)角并顯示在數(shù)字儀表板上。
從上面的儀器結(jié)構(gòu)分析可以看出，粘度計(jì)的核心部件是彈簧和寶石尖座，彈簧決定儀器的線性和準(zhǔn)確性，寶石尖座決定儀器的靈敏度和壽命。
二、 彈簧/游絲、儀器的線性和準(zhǔn)確性關(guān)系分析
粘度可以認(rèn)為是樣品內(nèi)部的阻力大小，粘度計(jì)是用來測(cè)量這個(gè)阻力的，而其中的部件就是彈簧/游絲，胡克定律（Hooke's law）告訴我們彈簧的形變和受到的力成正比，狀態(tài)下，不同作用力下的彈簧形變應(yīng)該是等比例變化的，但在實(shí)際情況下，只有良好品質(zhì)的彈簧才能表現(xiàn)出良好的線性，滿足胡克定律（Hooke's law）的要求。
的彈簧游絲采用鈹銅合金，這樣的彈簧具有良好的彈性和穩(wěn)定的形變和恢復(fù)性，保證儀器在量程范圍內(nèi)的線性和重復(fù)性。從上圖可以看出，Brookfield 的彈簧在形變范圍內(nèi)和受到的力成良好的直線關(guān)系，儀器也只要用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定就完成儀器的校準(zhǔn)，同時(shí)不同批次間的彈簧也有嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，保證不同批次儀器的重復(fù)性。Brookfield 的每一根彈簧都經(jīng)過測(cè)試，不同量程的儀器對(duì)彈簧有不同規(guī)定的嚴(yán)格要求，LV 673.7 dyne.cm、RV 7187 dyne.cm、HA 14374 dyne.cm、HB 57496 dyne.cm。
上圖中紅色和綠色的是其他廠家產(chǎn)品的彈簧形變曲線，它們不是成線性關(guān)系的，同時(shí)不同批次甚至同一批次的彈簧形變曲線也不同，因此終儀器的準(zhǔn)確性和重復(fù)性較差。
由于粘度計(jì)在生產(chǎn)過程中需要用標(biāo)準(zhǔn)油進(jìn)行定標(biāo)，針對(duì)彈簧線性不好的情況，其它生產(chǎn)廠家大多選在較高扭矩范圍進(jìn)行一點(diǎn)定標(biāo)，然后將全量程范圍進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)處理，從曲線上可以看到，在標(biāo)定點(diǎn)的左右，會(huì)產(chǎn)生不同的誤差。這樣處理的結(jié)果是，在進(jìn)行樣品測(cè)試時(shí)，即使是用同樣的測(cè)量條件，不同廠家的儀器或者是同一廠家的不同儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)會(huì)有偏差，經(jīng)常發(fā)生和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Brookfield 數(shù)據(jù)對(duì)不上，其中的主要原因就在于彈簧的品質(zhì)。
三、 寶石尖座、儀器的靈敏度和壽命分析
在儀器的內(nèi)部，寶石尖座是起到支撐作用，這一接觸點(diǎn)的要求是摩擦力越小越好，因此一般都是做成接觸面積很小的尖狀，同時(shí)對(duì)下面的支撐面的強(qiáng)度有相應(yīng)的要求，要求強(qiáng)度大、耐磨性好、壽命長(zhǎng)。
Brookfield 采用人造寶石，有足夠的強(qiáng)度和壽命，保證儀器的靈敏度和使用壽命；而其它廠家采用的材質(zhì)（硬質(zhì)玻璃）會(huì)差，相應(yīng)的靈敏度和壽命都會(huì)受影響，這可以通過震蕩試驗(yàn)進(jìn)行檢查：用手輕輕地按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)連接頭半圈，放開，觀察連接頭，如果連接頭能來回?cái)[動(dòng)4-5 次的，表明尖座性能良好，儀器的靈敏度和壽命都不錯(cuò)；如果看到連接頭沒有來回?cái)[動(dòng)或擺動(dòng)1 次的，儀器的尖座已經(jīng)損壞，靈敏度也差了。
當(dāng)使用靈敏度差的儀器時(shí)，儀器的讀數(shù)經(jīng)常沒有變化，客戶往往以為這樣的儀器很穩(wěn)定，其實(shí)儀器已經(jīng)不能正常使用了，讀數(shù)也往往是不準(zhǔn)的。綜上所述，我們可以發(fā)現(xiàn)，通過彈簧/游絲和寶石尖座的比較就知道，為什么Brookfield 可以幾十年保持同樣的品質(zhì)，成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而其它廠家，尤其是便宜產(chǎn)品的使用壽命和測(cè)量結(jié)果是多么令人失望了
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