六速旋转粘度计主要用于测量流体(如钻井液、涂料、油墨等)的粘度及流变参数,核心是通过不同转速下的转子旋转阻力,计算流体的动力粘度、塑性粘度等指标。以下是详细操作步骤,适用于常见型号(如 ZNN 型、Fann 型),具体需结合设备说明书调整。
设备检查
- 确认粘度计主机放置在水平、稳固的台面上,通过底部水平泡调节支脚,保证仪器水平(水平偏差会导致测量误差)。
- 检查电源电压是否与设备额定电压匹配(通常为 220V/50Hz),电源线、数据线连接牢固,无破损。
- 查看转子(不同型号对应不同规格,如 1#、2#、3#、4# 转子)是否清洁、无变形,转子轴无卡顿;若转子有油污或残留样品,用无水乙醇或对应溶剂擦拭干净并晾干。
样品准备
- 取待测试样(如钻井液),确保样品均匀无沉淀、无气泡:若样品有分层,需轻轻搅拌(避免引入气泡)至均匀状态;若样品温度需控制,用恒温水浴将样品温度调节至试验要求(通常为室温或工艺规定温度,如 25℃)。
- 准备合适的样品容器:容器直径需≥转子直径的 3 倍(如 4# 转子需容器直径≥80mm),样品高度需没过转子叶片(通常要求液面高于转子底部 5-10mm,具体参照转子规格)。
- 根据样品粘度范围选择合适转子(粘度越高,选编号越大的转子;转速越低,适合粘度越高的样品,参考设备说明书的 “转子 - 转速选型表”)。
- 例:测量低粘度流体(如清水类)可选 1# 转子 + 60r/min;测量高粘度流体(如稠浆)可选 4# 转子 + 3r/min。
- 手持转子,将其轻轻套在粘度计的转子轴上,顺时针旋转 1-2 圈固定(注意不要用力过猛,避免损坏轴套)。
- 打开粘度计电源,按下 “升降” 按钮(或调节升降手轮),使主机缓慢下降,直至转子完全浸入样品中,且样品液面与转子上的刻度线对齐(部分型号无刻度,以转子叶片完全浸没为准)。
- 按设备 “转速选择” 键,依次设定所需的 6 个转速(常见转速为 3r/min、6r/min、10r/min、15r/min、30r/min、60r/min,部分设备可自定义,需按试验标准选择)。
- 选择第一个转速(如 3r/min),按下 “启动” 键,转子开始旋转;待指针(指针式)稳定在某一数值(或显示屏数字稳定,波动≤±1%)后,记录当前转速下的读数(θ 值,即表盘刻度或显示数值) 。
- 按 “停止” 键,切换至下一个转速(如 6r/min),重复上述操作,依次记录 6 个转速对应的 θ 值,确保每个转速下的测量时间≥30 秒(高粘度样品需延长至 1 分钟,保证数据稳定)。
测量完成后,根据以下公式计算流体的关键流变参数(以钻井液常用的宾汉流体模型为例):
- 塑性粘度(PV):反映流体中固体颗粒间的摩擦阻力,单位为 mPa・s
- 公式:PV = θ₆₀ - θ₃₀(θ₆₀为 60r/min 时的读数,θ₃₀为 30r/min 时的读数)
- 动切力(YP):反映流体中颗粒间的网架结构强度,单位为 Pa
- 表观粘度(AV):某一转速下的有效粘度,单位为 mPa・s
- 公式:AV = 0.511×θₙ(θₙ为某转速 n 下的读数,如 60r/min 时 AV=0.511×θ₆₀)
注:若设备为智能型,可直接在显示屏上查看计算后的粘度值,无需手动计算。
样品清理
- 按下 “升降” 按钮,使主机上升,取下转子,用无水乙醇或样品对应的溶剂(如钻井液用清水)彻底清洗转子及转子轴,去除残留样品(避免样品干结影响下次测量),清洗后用干净纱布擦干,放回转子收纳盒。
- 清理样品容器,若样品有腐蚀性,需立即用对应溶剂清洗,避免容器损坏。
设备关机与维护
- 关闭粘度计电源,拔掉电源线;用干净抹布擦拭主机表面,清除灰尘或样品残留。
- 定期(每 3-6 个月)检查转子轴的灵活性,若有卡顿,可滴加少量专用润滑油(需咨询设备厂商型号,不可随意用普通机油);长期不用时,需将转子与主机分开存放,避免轴套变形。
数据记录
- 整理测量数据,记录 “样品名称、测量温度、转子型号、6 个转速对应的 θ 值、计算后的粘度参数(PV、YP、AV 等)、测量人、测量日期”,形成试验报告,便于后续追溯。

- 转子选择错误会导致数据失效:若样品粘度高但选小型号转子(如 1#),可能出现指针超量程(爆表);若粘度低选大型号转子(如 4#),指针偏转过小,误差过大。
- 避免气泡干扰:样品搅拌时动作要轻,转子浸入时缓慢下降,若样品中有气泡,需静置片刻待气泡消散后再测量(气泡会使读数偏低)。
- 同一样品需重复测量 2-3 次,若数据偏差≤5%,取平均值作为最终结果;若偏差过大,需检查设备水平、转子清洁度或样品均匀性。
- 腐蚀性样品(如强酸、强碱溶液)需使用耐腐蚀转子(如钛合金材质),避免转子被腐蚀损坏。
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