聚合物、溶液、浆液、乳胶、胶粘剂和分散液海默生在线粘度仪

 粘度测量的意义

在流变特性的测量里,常见的是对于其品质的控制,如一批批的原料和产品必须有着一致的流变特性。也就是为了这个原因,对于产品的一致性与品质的控制上,大家相信流体的行为是一个最直接能够测量的方式。

研究流体行为的另外一个原因,是因为它是一个直接得到可用于实际使用估计数据的研究。如一个高粘度的液体,在传送上我们知道需要比较高瓦数的泵。因此了解流变行为对于管线设计与泵的装配设计系统上是非常有用的。

另外在研究上也被提出,物质的特性在流变上的表现是敏感的,如物质分子量的增加或是其分子量分布不一致,也会直接反映在其流动行为上。这在高分子的合成上是很重要的,我们可以藉由其流变行为来比较其分子量,而不需大费周折地去测量其真正数值。流变的测量应用在生产中的品质控制或是藉由它来控制一个流程,并且无论在化学、机械、热处理、添加物的影响或是热硬化反应的过程。它也是预测并控制产品特性、最终控制过程以保证原材料表现与行为的一种方法。

【实验室粘度值】

早期由于环境及设备问题,对于粘度的测量,皆采取现场取样方式,在经由实验室化验、测试粘度值,所测得粘度值再经由实验室回馈给现场人员,以做为现场制程的调整,如此一来、一往的时间等待,往往影响产品产量,更有甚者, 实验室测得的粘度,一般皆为产品在最无干扰及最安定的条件下测得,其情况绝非现场制程的环境下,如温度、压力、流速、流体颗粒、搅拌速度„等复杂因素所测得的真实(Real Time)粘度值。以致于利用实验室粘度值来做为产品制程控制依据,易产生下列的缺点:

◎ 回馈时间长

◎ 粘度值非制程真实(Real Time)粘度值

◎ 产品质量不稳定

◎ 浪费人力资源

◎ 产品易氧化

◎ 单点粘度测量,较不具代表性

在线粘度值】

有鉴于此,目前欧、美、日等先进国家,对于实际工程和工业生产中,皆采取使用<在线粘度计>来直接监控产品粘度,通过在线测量过程中的液体粘度,可以得到液体流变行为的数据变化,对于预测产品工艺过程的控制,如反应时间及产品质量,皆有着重要的指导价值。所以经由投资安装有特点的<在线粘度计>, 可以达到以下的优点:

◎ 增加产量

◎ 提升产品质量

◎ 减少人力浪费,节省成本

◎ 不易产生次级不良品

◎ 可快速回收设备成本

◎ 提升公司声誉

英国海默生在线粘度计安装:

XL7在线粘度计
在线粘度计反应釜、管道安装

应用实例

随着对产品品质控制要求的提高,传统的实验室测量或滞后的检验已不能满足要求,在线测量的应用和需求日益广泛,下表列举了一些不同型号的在线粘度计在实际中应用,供参考!

应用领域:管道设计、石油化工、有机硅胶囊沥青、食品、燃料、制罐、造纸、印刷、陶瓷

  • 应用效果

从在线粘度计的实际应用情况来看,使用的效果和实际收益大致可分成以下三类:

  • 产品的品质与直接粘度有关

聚合物(化纤、树脂等)合成的反应终点判定、食品(巧克力)、陶瓷浆等的配料准确性,这一大类的应用都直接利用粘度测量确定最终产品的质量。

  • 产品的主要质量指标与粘度有关

胶囊的壁厚、印刷油墨的稳定、沥青的品质分类、纸张的厚度等与粘度有关, 需要在工艺中控制。

  • 工程设计或控制需要粘度指标

管道的设计、燃料的燃烧效率、输送过程的监测和控制等,都需要测量粘度以达到最佳或最经济的效果。

  • 在线与实验室测量数据对比及控制效果

在线与实验室测量数据对比

下图是一用户采用在线粘度计测量和用实验室采样分析所进行的数据对比分析,从分析结果看,在线测量的数据离散性明显小于实验室测量,同时经拟合后的曲线相关系数明显优于实验室测量,其主要原因在于实验室采样分析的条件与实际情况已有变化,因此测量误差较大。

在线控制的效果

在线控制的效果用简单的图示可表证如下:

从二图的比较可以看出,采用在线控制后质量的波动小,且比较平滑,更有益于质量控制和提高效率,降低质量成本。

在线粘度计选择的考虑因素

在进行在线粘度计的选型时一般应考虑以下因素:流体类型、测量对象、运行条件、安装要求、输出与控制单元类型、电气单元要求等。通过对以上因素的考虑,就可以确定在线粘度计的具体型号和详细配置,得到符合设计和现场要求的测量、显示和记录系统了。随着现场控制、流程控制以及产品品质要求的不断提高,在线粘度测量和控制的需求日益强烈,根据各自的实际情况和要求,选择适合的在线测量和控制系统,经过短时间的磨合,完全可以达到工艺设计和控制的要求,满足理想的目标。


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