在多年的实践中,客户最关注和问的最多的问题,就是针对同一个样品,为什么不同地方或人员,甚至是同一个人、同一台实验室黏度计,测量值为什么会不同;实验室和在线黏度为什么会不一样,而且有时相差还很大。针对这些问题,在本公众号上有不少相关的文章介绍,主要的原因在于所测量样品的非牛顿流体特性和测量方法、测量条件的不同。在《不同黏度测量方法和在线黏度测量结果的关系》一文中,把一些常见实验室黏度测量方法和在线黏度测量方法的转换关系做了一些介绍,如果大家仔细的话,会发现这些例子中基本都是直线线性关系,在实践中很多客户也一直认为不同方法和条件下,数据的相互转换就是直线线性关系的,实际情况是这样的吗?
事实上,这种转换关系往往是非线性的,现在从流变理论和计算上对此问题做一说明。现有五个同类非牛顿流体,它们的初始黏度和流变特性相近但略有不同,根据这五个流体在不同剪切率条件下(模拟不同的在线实时条件)的黏度值和指定低剪切率条件下(接近实验室黏度)的黏度值做相关性分析,得到在不同剪切率条件下的黏度值和低剪切率条件的黏度值之间的转换关系及曲线表示。建议如下:
1、不同测量方法和条件,在流变学上就等于是处于不同的剪切率条件,有些测量方法是在固定剪切率条件下测的,有些是在变化的剪切率条件下测的。
2、实验室黏度测量一般都是在相对于较低的剪切率条件,在线黏度一般相对于较高的剪切率条件,剪切率条件由物料所处场合的搅拌、流速等流动情况决定。
3、不同测量方法之间、同一测量方法不同测量条件下的数据是可以相互转换的,但这种转换关系的获得和转换公式只适合于所测的这种物料和目前的条件状态;如果物料发生变化或测量条件发生这种变化,这种转换关系和公式就很大可能会发生变化。
4、针对特定的物料,需要对实验室黏度测量和在线黏度测量的条件加以规定和约束,温度、样品量、容器、搅拌、流速等尽可能保持一致。
5、经过实际测量和计算,如果发现转换关系是非线性的,往往是说明测量物料的初始黏度和流变特性都有变化,在进行转换计算时需要积累更多一点的数据。
6、建议大家对于流体的流变特性多做了解,切记“物料的黏度是一条曲线,而不是一个点”