


Orton的RSV-1600旋转高温粘度计(熔融玻璃煤灰粘度计)是按照ASTM C-965 程序A标准方法设计的,测定不同温度下熔融玻璃煤灰的粘度,RSV-1600是一种旋转高温粘度计,采用恒定旋转速度方法来测定特定温度下的粘度,得到熔融玻璃或煤灰的粘度/温度相关关系曲线,本系统也可以按照ASTM C-1276以及ISO 7884/2标准方法用于测定。

Orton设计的炉子系统,可以放置用户提供的铂金坩锅,左边的图即为最高温度为1600℃、实验室使用的旋转高温粘度计,可放置的最大坩锅为60mm(2.36")高、上面的外径为73mm(2.87")、下面的外径为57mm(2.24"),可以放置大约300g左右的玻璃。
右图则是该系统的剖面图,展示了高温旋转粘度计的基本部件,放置了玻璃样品的坩埚放置在底座上,炉子采用垂直硅钼棒为加热单元、S型控制热电偶控制炉子加热速度和样品温度。样品有一根专门的监控热电偶测量样品的温度。通用型温控仪(没有显示)包含一个多段可编程的PID控制器、限制电流的可控硅功率控制模块、电流表、以及数字温度显示,温控仪用于在不同的升温/降温速率以及保持时间下控制炉子的加热循环。
等温测试
熔融玻璃保持在预先设定的温度下平衡,通过坩锅下面的样品热电偶监控玻璃样品的温度,并将温度值传输到计算机软件或温控仪面板上、实时显示。将旋转轴慢慢放低,并浸入熔融玻璃样品中,Brookfield粘度计以预先设定的旋转速度旋转,Brookfield粘度计上显示扭矩读数以及粘度值,计算机软件实时显示和记录对应的粘度值。
炉子是固定在支撑结构上,坩埚的底座可以升降,自由进出炉子,便于装有熔融玻璃的坩埚的操作,既安全、操作也简单。转子以及粘度计测试头可以手动下降和提升,整个旋转粘度计的设计可以完全按照用户的坩埚尺寸、粘度范围、部件活动的方法、以及预算来设计。
NIST SRM717A标准玻璃RSV 1600等温测试数据
| 样品温度(℃) | 粘度(cP) | Log[粘度,Pa.s] | NIST证书数据注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:该NIST证书数据是按照NIST SRM 717A标准玻璃证书公式计算得到的:
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动态测试
RSV-1600也可以实现动态数据采集,以设定的升温速率或降温速率,采用Orton的专用软件,进行动态数据记录,记录粘度与温度的相关关系,如右图所示。右图中红色曲线是专用软件记录的玻璃粘度随温度的变化;黑色曲线是拟合得到的,由此我们可以计算任何温度点对应的粘度值,也可以外推到更高温度或更低温度下的粘度值,可以在更宽的温度范围内了解材料的粘度性能。
NIST SRM717A标准玻璃RSV 1600动态测试数据
| 样品温度(℃) | 粘度(cP) | Log[粘度,Pa.s] | NIST证书数据注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:该NIST证书数据是NIST SRM 717A标准玻璃证书数据。
软件
麟文仪器与Orton公司联合开发了高温粘度计的专业软件VISCO,包括下面功能:
1. 设置:包括升温程序的设置,可以升温、降温、也可以实现保温;软件自动读出Brookfield粘度计的型号,选择转子的型号和参数,软件查找高温液体的液面,转子的校正;数据文件的选择、数据间隔的设置;气氛的控制开关;
2. 运行界面:实时显示控制热电偶温度、坩埚底部温度、以及平均温度;实时显示当前运行温度段的状态;实时显示粘度数据,包括厘泊(cP)、泊(P)、帕.秒(Pa.s)、以及上述单位的对数值。
3. 分析界面:可以对测试数据进行分析比对,可以显示三坐标、时间、温度、粘度相关关系,也可以直接显示温度、粘度的相关关系,可以直接打印出测试报告。
铂金坩锅和转子
坩锅和转子一般来说是铂金制成的,虽然由于铂金的成本很高,但Orton还是鼓励用户使用铂/铑合金的坩锅以及转子。许多玻璃公司可以得到比Orton的价格低得多的铂金,Orton公司可以为用户提供有关坩锅和转子的加工图纸,这样用户能节省费用。
RSV-1600熔融玻璃粘度测定仪的指标
仪器型号 |
RSV-1600 |
| 最高温度 | 1600℃ |
| 热电偶 | S型,有两根,一根热电偶为控制热电偶,一根为样品热电偶 |
| 温度控制系统 | PID,Honeywell自动控制器,程序升温/降温 |
| 样品坩锅 | 按照坩锅尺寸(用户提供)进行定制,Orton提供设计图纸。 |
| 粘度计 | Brookfield系列粘度计,按照下列范围选择: 100~3×105P,10~3×104Pa.s 25~8×104P,2.5~8×103Pa.s 10~4×104P,1~4×103Pa.s |
| 功率消耗 | 220伏,25安 |
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