旋轉(zhuǎn)高溫粘度計

型號：RSV系列（更新時間：2025/9/3）

可用于熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖

測定在 10⁵~0.1P(10⁴~0.01Pa.s)之間熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖的粘度

      Orton的RSV-1600旋轉(zhuǎn)高溫粘度計（熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖粘度計）是按照ASTM C-965 程序A標(biāo)準(zhǔn)方法設(shè)計的，測定不同溫度下熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖的粘度，RSV-1600是一種旋轉(zhuǎn)高溫粘度計，采用恒定旋轉(zhuǎn)速度方法來測定熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖在特定溫度下的粘度，得到熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖的粘度/溫度相關(guān)關(guān)系曲線，本系統(tǒng)也可以按照ASTM C-1276以及ISO 7884/2標(biāo)準(zhǔn)方法用于測定。

      Orton設(shè)計的爐子系統(tǒng)，可以放置用戶提供的鉑金坩鍋/剛玉坩堝/石墨坩堝，左邊的圖即為最高溫度為1600℃、實驗室使用的旋轉(zhuǎn)高溫粘度計，可放置的坩鍋最大為60mm（2.36"）高、上面的外徑為73mm（2.87"）、下面的外徑為57mm（2.24"），可以放置大約300g左右的熔融玻璃。

      右圖則是該系統(tǒng)的剖面圖，展示了旋轉(zhuǎn)高溫粘度計的基本部件，放置玻璃樣品的坩堝放置在底座上，爐子采用垂直硅鉬棒為加熱單元、S型控制熱電偶控制爐子加熱速度和樣品溫度。樣品有一根專門監(jiān)控?zé)犭娕紒頊y量樣品的溫度。通用型溫控儀（見上圖）包含一個多段可編程的PID控制器Honeywell UDC3200、限制電流的可控硅功率控制模塊、電流表，溫控儀用于在不同的升溫/降溫速率以及保持時間下控制爐子的加熱循環(huán)。

       爐子是固定在支撐結(jié)構(gòu)上，坩堝的底座是電動升降，自由進(jìn)出爐子，便于裝有熔融樣品的坩堝的操作，既安全、操作也簡單。轉(zhuǎn)子以及粘度計測試頭可以手動下降和提升，整個旋轉(zhuǎn)粘度計的設(shè)計可以完全按照用戶的坩堝尺寸、粘度范圍、部件活動的方法、以及預(yù)算來設(shè)計。

      由于爐子結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計，用戶可以熱操作坩堝的放置和取出，這樣的設(shè)計可以減少用戶的后處理時間，例如對于玻璃來說，可以在高溫下將坩堝取出，將熔融玻璃直接倒出，在熱的情況下降坩堝扔進(jìn)水中，這樣便于坩堝的處理，而不需要使用氫氟酸來處理坩堝。在實驗緊張的情況下，可以連續(xù)進(jìn)行玻璃粘度的測試。

      爐子的升溫/降溫/保溫、以及粘度計轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速控制和扭矩數(shù)值的讀取由專有軟件VISCO控制和實時顯示。

等溫測試

      熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖保持在預(yù)先設(shè)定的溫度下平衡，通過坩鍋下面的樣品熱電偶監(jiān)控熔融樣品的溫度，并將溫度值傳輸?shù)接嬎銠C(jī)軟件或溫控儀面板上、實時顯示。并通過軟件啟動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，軟件會自動控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，Brookfield粘度計以軟件VISCO設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，VISCO軟件界面上實時顯示扭矩讀數(shù)以及粘度值，VISCO軟件實時顯示和記錄對應(yīng)的粘度值。

NIST SRM717A標(biāo)準(zhǔn)玻璃RSV 1600等溫實際測試數(shù)據(jù)

樣品溫度(℃)	粘度(cP)	Log[粘度,Pa.s]	NIST證書數(shù)據(jù)注1
1560	10240	1.01	0.99±0.06
1475	19040	1.28	1.22±0.06
1400	32640	1.51	1.46±0.07
1332	57760	1.76	1.70±0.08
1272	93920	1.97	1.93±0.10
1218	163000	2.21	2.17±0.11
1168	266000	2.42	2.41±0.12
1124	451000	2.65	2.65±0.13
1083	765000	2.88	2.89±0.14
1027	1680000	3.23	3.25±0.14
991	2820000	3.45	3.52±0.15
961	4750000	3.68	3.75±0.15
931	8130000	3.91	4.00±0.16

注1：該NIST證書數(shù)據(jù)是按照NIST SRM 717A標(biāo)準(zhǔn)玻璃證書公式計算得到的：

 

動態(tài)測試

      我們更推薦用戶采用動態(tài)測試：先把爐子升溫到設(shè)定的最高溫度，然后以設(shè)定的降溫速率降溫，軟件VISCO實時記錄控制溫度/樣品溫度/扭矩/轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并實時計算粘度,如右圖所示。

      右圖中紅色曲線是專用軟件記錄的玻璃粘度隨溫度的變化；黑色曲線是擬合得到的，由此我們可以計算任何溫度點對應(yīng)的粘度值，也可以外推到更高溫度或更低溫度下的粘度值，可以在更寬的溫度范圍內(nèi)了解材料的粘度性能。

NIST SRM717A標(biāo)準(zhǔn)玻璃RSV 1600動態(tài)實際測試數(shù)據(jù)

樣品溫度(℃)	粘度(cP)	Log[粘度,Pa.s]	NIST證書數(shù)據(jù)注2
1555	9840	0.99	1.00±0.06
1466	17840	1.25	1.25±0.06
1388	31240	1.50	1.50±0.07
1318	55760	1.75	1.75±0.08
1256	105000	2.02	2.00±0.10
1201	181000	2.26	2.25±0.11
1151	321000	2.51	2.50±0.12
1106	574000	2.76	2.75±0.13
1065	1020000	3.01	3.00±0.14
1028	1780000	3.25	3.25±0.14
993	3110000	3.49	3.50±0.15
961	5490000	3.74	3.75±0.15

注2：該NIST證書數(shù)據(jù)是NIST SRM 717A標(biāo)準(zhǔn)玻璃證書數(shù)據(jù)。

 

軟件

      麟文儀器與Orton公司聯(lián)合開發(fā)了高溫粘度計的專業(yè)軟件VISCO，包括下面功能：

1. 設(shè)置：包括升溫程序的設(shè)置，可以升溫速率、降溫速率、也可以實現(xiàn)保溫；軟件自動讀出Brookfield粘度計的型號，選擇轉(zhuǎn)子的型號和參數(shù)，軟件查找高溫液體的液面，轉(zhuǎn)子的校正；數(shù)據(jù)文件的選擇、數(shù)據(jù)記錄的間隔設(shè)置；氣氛的控制開關(guān)；

2. 運行界面：實時顯示控制熱電偶溫度、坩堝底部樣品熱電偶溫度、以及平均溫度；實時顯示當(dāng)前運行溫度段的狀態(tài)；實時顯示粘度數(shù)據(jù)，包括厘泊(cP)、泊(P)、帕.秒(Pa.s)、以及上述單位的對數(shù)值。

3. 分析界面：可以對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，可以顯示三坐標(biāo)【時間、溫度、粘度相關(guān)關(guān)系】，也可以直接顯示雙坐標(biāo)【溫度、粘度的相關(guān)關(guān)系】，可以直接打印出測試報告。

 

坩鍋和轉(zhuǎn)子

1. 用于熔融玻璃的坩鍋和轉(zhuǎn)子：一般來說是鉑/銠合金制成的，雖然由于鉑金的成本很高，但Orton/麟文儀器還是鼓勵用戶使用鉑/銠合金的坩鍋以及轉(zhuǎn)子。許多玻璃公司可以比較容易得到價格比較低鉑金，我們可以為用戶提供有關(guān)鉑/銠合金的坩鍋和轉(zhuǎn)子的加工圖紙，這樣用戶能節(jié)省較多的費用。

2. 用于熔融煤灰的坩堝和轉(zhuǎn)子：我們采用剛玉材料作為熔融煤灰的坩堝和轉(zhuǎn)子，采用獨特的雙坩堝設(shè)計，可以確保熔融煤灰粘度測定的平穩(wěn)運行，可以簡化煤灰樣品的處理過程，提高測試效率。從下圖，我們很容易判斷熔融煤灰隨著溫度的下降而出現(xiàn)的拐點，結(jié)晶的開始。

   

3. 用于熔巖的坩堝和轉(zhuǎn)子：由于熔巖的溫度相對較低、粘度也較小，我們設(shè)計了適合于低粘度的不銹鋼轉(zhuǎn)子和不銹鋼坩堝，以確保低粘度測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

 

RSV-1600熔融玻璃粘度測定儀的指標(biāo)

儀器型號	RSV-1600
最高溫度	1600℃，可以為用戶提供1700℃的高溫粘度計
熱電偶	S型，有兩根，一根熱電偶為控制熱電偶，一根為樣品熱電偶
溫度控制系統(tǒng)	PID，Honeywell 自動控制器，軟件控制程序升溫/降溫/保溫
樣品坩鍋和轉(zhuǎn)子	鉑/銠合金坩堝和轉(zhuǎn)子、剛玉坩堝和轉(zhuǎn)子、不銹鋼坩堝和轉(zhuǎn)子。
粘度計	Brookfield系列粘度計，按照下列范圍選擇：  HB DV2T: 1×102~3×105P，10~3×104Pa.s，104~3×107cP  HA DV2T: 25~8×104P，2.5~8×103Pa.s，2.5×103~8×106cP  RV DV2T: 10~4×104P，1~4×103Pa.s，1×103~4×106cP  LV DV2T: 0.1~4×102P，0.01~4×101Pa.s，10~4×104cP
功率消耗	220伏，25安