血流变学之粘度测定方法
黏度测定法

黏度测定法
粘度是流体动力学性质的重要参数,是流体内部流动与空气摩擦力之间的定量关系。
粘度是物理和工程活动中很重要的一项物理量,是衡量流动性能的重要参数。
它也是基础
研究以及工程界中物理和化学问题的重要诊断依据和反映物质性质的重要指标之一。
粘度可以通过实验测量出来,使用的仪器也是比较丰富的。
具体的测量方法,根据粘
度的模型,有通用理论方法、微尺度理论方法,试样设计方法和运动力学方法等。
本文介
绍的是物理学家常用的粘度测定方法,它可以很容易地测量出来。
常用的两种粘度测定仪:
(1)瓷片粘度仪:它由瓷片,可伸缩的弹簧和机械外壳等组成,是一种简单的粘度
测量仪器。
它的原理是:通过测量瓷片两端夹紧弹簧的力,即可得出粘度值。
根据不同的
实验要求,瓷片粘度仪的实验室常用测温器的温度范围可达40~200℃。
(2)胶体粘度仪:有三种型号,它们是由传统式、活塞式和流量式组成。
其原理是:用机床上的压力将测试样品注入样品室或环形管中,用气动执行机构观测混合物流通的速度,根据物质的粘度计算得出粘度值。
胶体粘度仪的温度范围也达到了-20~200℃。
无论是瓷片粘度仪还是胶体粘度仪,在实际应用中都可以很快准确地测得粘度值,是
实验室中常用的测量仪器之一。
它们具有高精度,维护方便,使用简单等特点,为实验室
科学研究提供了有力的技术支持。
粘度测定方法

粘度测定方法简介粘度是流体内部摩擦力的度量,它对于液体和气体的流动性质以及物质的性质有着重要的影响。
粘度测定方法是在不同条件下对流体的黏滞阻力进行测量,常用于工业制造、实验室研究以及其他领域。
常见的粘度测定方法1.水平旋转式圆柱流变仪:该方法通过旋转圆柱形的试样容器,测量试样在剪切力作用下的变形情况,从而计算出粘度。
2.立式旋转式圆盘流变仪:该方法通过旋转圆盘形的试样容器,测量试样在剪切力作用下的变形情况,从而计算出粘度。
3.管道流变法:该方法利用长管道中流体的流动特性,通过测量流体的流速和压力降来计算粘度。
4.滚珠流变仪:该方法利用滚珠在粘度流体中的受力情况,测量流体的黏滞特性。
5.悬臂梁振动法:该方法通过测量在振动条件下流体的阻尼特性来计算粘度。
水平旋转式圆柱流变仪原理水平旋转式圆柱流变仪通过使试样容器内液体产生剪切流动,测量剪切力和切变速率的关系,从而计算出粘度。
### 实验步骤 1. 将待测液体通过注射器注入螺旋式圆柱容器内。
2. 调整仪器参数,使得旋转的速度符合实验要求。
3. 开始采集数据,包括旋转速度、剪切力以及剪切速率。
4. 根据已知的流体模型,利用采集到的数据计算粘度。
### 适用范围水平旋转式圆柱流变仪适用于中高黏度的液体,如涂料、聚合物等。
立式旋转式圆盘流变仪原理立式旋转式圆盘流变仪通过使试样容器内液体产生剪切流动,测量剪切力和切变速率的关系,从而计算出粘度。
### 实验步骤 1. 将待测液体通过注射器注入圆盘容器内。
2. 调整仪器参数,使得圆盘的旋转速度符合实验要求。
3. 开始采集数据,包括旋转速度、剪切力以及剪切速率。
4. 根据已知的流体模型,利用采集到的数据计算粘度。
### 适用范围立式旋转式圆盘流变仪适用于低中黏度的液体,如乳液、胶体等。
管道流变法原理管道流变法通过测量液体在长管道中流动的特性,通过测量流体的流速和压力降来计算粘度。
### 实验步骤 1. 将待测液体通过注射器注入管道流变仪中。
黏度测定法

(一)黏度 流体对流动的阻抗能力
牛顿流体、非牛顿流体
牛顿流体 流动时所需切应力不随流 速的改变而改变
如 纯溶液 低分子物质的溶液
非牛顿流体 流动时所需切应力随流 速改变而改变
如 高聚物溶液 混悬液 乳剂分散液 表面活
单位 Pa·s mm2/s
(三)测定方法与黏度计种类 平氏黏度计 运动黏度 适用于牛顿流体 动力黏度
如二甲硅油、液体石蜡
旋转式黏度计 动力黏度
适用于非牛顿流体 如肝素钠
乌氏黏度计 特性黏度
适用于高聚物溶液 如右旋糖酐40、70
97:129. 黏度的种类有 A. 特性黏度 B. 平氏黏度 C. 动力黏度 D. 运动黏度 E. 乌氏黏度
00:131. 属于物理常数的有 A. 熔点 B. E11c%m C. 晶型 D. η E. n2D0
例1. 特性黏度测定应采用 A. 乌氏黏度计 B. 旋转式黏度计 C. 平氏黏度计 D. 相对比重法 E. 量体积法
例3. 物理常数是指 A. 熔点 B. 比旋度 C. 相对密度 D. 晶型
黏度测定法

NDJ-1型旋转粘度计操作细节
量程、系数及转子、转速的选择:
a) 先大约估计被测液体的粘度范围,然后根据量程表选择适当的转子和转 速;如测定约3000mPa•s左右的液体时可选用下列组合: 2号转子——6转/分或3号转子——30转/分。 b) 当估计不出被测液体的大致粘度时,应假定为较高的粘度,试用由小到 大的转子和由慢到快的转速。原则是高粘度的液体选用小转子(转子号高), 慢速度;低粘度的液体选用大转子(转子号低),快转速。 c) 系数:测定时指针在刻度盘上指示的读数必须乘上系数表上的特定系数 才为测得的粘度(mPa•s)。 即:η=K•α 式中 η=粘度 K=系数 α=指针所指读数(偏转量) d) 频率误差的修正:当使用电源频率不准时,可按下列公式修正: 实际粘度=指示粘度×名义频率/度系指流体对流动的阻抗能力,本法中 以动力黏度、运动黏度或特性黏数表示。 测定供试品黏度可用于纯度检查等。
流体分类
流体分牛顿流体和非牛顿流体两类。 牛顿流体流动时所产生剪应力不随流速的 改变而改变,纯液体和低分子物质的溶液 属于此类; 非牛顿流体流动时所产生剪应力随流速的 改变而改变,高聚物的溶液、混悬液、乳 剂和表面活性剂的溶液属于此类。
仪器用具
平氏黏度计(如图):可根据 需要分别选用毛细管内径 0.8mm±0.05mm、 1.0mm±0.05mm、 1.2mm±0.05mm、 1.5mm±0.1mm或 2.0mm±0.1mm的平氏黏 度计。
仪器用具
乌氏黏度计(如图):除另有 规定外,毛细管E内径为 0.5mm±0.05mm,长 140mm±5mm;测定球A 的容量为3.5ml±0.5ml(选 用流出时间在120~180秒 之间为宜)。
血流变学之粘度测定方法

血流变学之粘度测定方法与要点血粘度的测定是血流变学检验的重点,也是难点。
一、测定方法:目前测定血粘度的方法主要有两种:毛细管法和旋转法。
两者测定的原理和理论依据也不相同。
1、毛细管法:毛细管法是最初的血粘测定方法,毛细管法测血粘度的测定的理论依据是泊肃叶定律:流量与管道两端的压力差、管道半径成正比,并与管道长度和流体粘度成反比。
管道半径R、长度L、压力都可以在实验条件下恒定,那么流量Q就只与粘度η有关,而如果我们恒定流量Q,那么粘度η就与时间t成正相关,即η=f。
如果用一已知粘度的流体做对照就可以测出血液的粘度。
初期由于条件的限制,检测在开放的环境下以大气压和重力势能为动力,以水为对照,只能测出比粘度。
检测结果受很多因素的影响。
后来人们用泵和阀作为压力的控制,将整个系统放于密闭的环境下进行,减少了其他影响,因此也可以用毛细管法测出粘度。
2、旋转法:旋转法是后期出现的血粘测定方法。
其理论依据是根据粘度的定义:粘度是切变应力和切变速度之比η=τ/(dV/dH),只要测得切变应力和切变速度就可以知道粘度。
常用的检测方法有两种:①同轴的双筒或锥板,一个静止悬垂B,一个转动A,中间放入满血液,当转子A转动时,由于粘滞性将给悬垂体B一个力,这就是粘度产生的内摩擦力,使垂体转动一个角度,同时,金属丝L就有一个α扭曲,如果L的弹性强度已知,则可以计算出切变应力,同时两转子之间不动层的速度差就是转子速度之差,距离当然也是知道的,根据η=τ/(dV/dH)可以准确的计算出粘度。
②同轴双转子浸于血液中转动,由于外转子转受血液粘滞力阻碍,较内转子有滞后,通过牛顿运动定律,很容易可以求得内摩擦力,所以也可以如上计算出粘度。
二、方法学评价:当然,不管从那方面来讲,旋转法都较毛细管法为好。
首先,毛细管法的理论依据是泊肃叶公式,而泊氏公式是一个涉及很多因素的经验性近似计算公式,流量与粘度有关外还与管道的情况有很重要的关系。
血液中的蛋白等有机成分很容易附于毛细管内壁,引起光洁度特别是管径的变化,而毛细管的清洁比较困难。
粘度的测定原理和方法

粘度的测定原理和方法粘度是流体的一种重要性质,它描述了流体流动的阻力大小。
测定粘度可以帮助我们了解流体的性质,从而在工程和科学领域中应用。
粘度的测定原理基于牛顿的粘度定律,该定律指出,流体的剪切应力与其速度梯度成正比。
即,剪切应力(τ)等于粘度(η)乘以速度梯度(du/dy)。
τ = η * (du/dy)其中,τ是流体的剪切应力,η是流体的粘度,du/dy是速度梯度。
常见的测定粘度的方法包括旋转式粘度计和滴流式粘度计。
以下是它们的工作原理和具体操作步骤:1. 旋转式粘度计:旋转式粘度计使用旋转圆柱或球体来测定流体的粘度。
其原理基于牛顿的粘度定律。
操作步骤:a. 在粘度计的测量腔室中加入待测流体。
b. 旋转粘度计,使流体在圆柱或球体上形成剪切应力。
c. 测量所施加的剪切应力和速度梯度。
d. 根据牛顿的粘度定律计算出流体的粘度。
2. 滴流式粘度计:滴流式粘度计利用流体通过特定孔径的小孔时所需的时间来测定粘度。
操作步骤:a. 在测量装置的容器中加入待测流体。
b. 打开装置的阀门,使流体从小孔滴下。
c. 记录流体滴下所需的时间。
d. 根据滴流式粘度计的标定曲线,计算出流体的粘度。
除了旋转式和滴流式粘度计,还有其他一些测定粘度的方法,如倾斜管法、振荡粘度计等。
这些方法根据流体的性质和实验条件的不同,选择适合的测量方式。
测定粘度在许多领域中都有广泛的应用,例如液体的工业加工、流体力学研究、医药领域等。
准确测定粘度对于流体的流动特性、材料的质量控制以及工程设计等方面都具有重要意义。
粘度的测试方法及原理

粘度的测试方法及原理以粘度的测试方法及原理为标题,本文将介绍粘度的测试方法和原理。
一、粘度的定义和意义粘度是液体流动阻力的度量,它反映了液体的黏性特征。
粘度的大小直接影响流体的流动性能和传质传热过程,因此粘度的测试对于很多工业领域都具有重要意义。
二、粘度的测试方法1. 平板式粘度计法平板式粘度计法是一种常用的粘度测试方法。
它基于平板间的液体层与平板之间的剪切力关系,通过测量液体在平板间流动的速度来计算粘度。
具体步骤是将待测液体放置在平板间,施加剪切力使液体流动,然后测量流动速度,并根据流动速度和平板间距离计算粘度值。
2. 旋转式粘度计法旋转式粘度计法是另一种常用的粘度测试方法。
它基于液体在旋转圆柱或圆锥形容器内的流动规律,通过测量转子的转速和扭矩来计算粘度。
具体步骤是将待测液体放置在旋转容器中,施加转子转动,测量转子的转速和扭矩,并根据相关公式计算粘度值。
3. 滴定法滴定法是一种简便的粘度测试方法,适用于一些低粘度液体的测试。
它基于液体从容器中滴下的速度与粘度之间的关系,通过测量液滴的滴下时间来计算粘度。
具体步骤是用滴定管取一定量的液体,放置在容器上方,然后打开滴定管,记录液滴滴下所需的时间,并根据相关公式计算粘度值。
三、粘度测试的原理粘度测试的原理基于牛顿流体力学的黏滞性理论。
牛顿流体力学假设流体的黏滞性是与剪切速率成正比的,即剪应力与剪切速率之间的比例关系是线性的。
根据这个假设,可以得出粘度的定义公式:粘度=剪应力/剪切速率。
根据牛顿流体力学的理论,不同类型的流体具有不同的流变特性,即它们的粘度随剪切速率的变化呈现不同的趋势。
常见的流体类型包括牛顿流体、非牛顿塑性流体和非牛顿假塑性流体。
对于不同类型的流体,需要选择相应的测试方法和原理进行粘度测试。
四、粘度测试的注意事项1. 粘度测试时要保持温度稳定,因为温度对粘度有较大影响。
一般情况下,粘度随温度的升高而降低,因此在测试过程中要控制好温度条件。
粘度测定方法

粘度测定方法一、引言粘度是指流体内部分子间相互作用力的大小,是流体的一种物理性质。
粘度测定是衡量流体内部分子间作用力大小的方法,广泛应用于化学、生物、医药等领域。
本文将介绍常见的粘度测定方法。
二、动力粘度测定法动力粘度测定法又称为旋转式粘度计法,利用旋转式粘度计来测定流体动力粘度。
该方法适用于液态和半固态物质。
1. 实验仪器旋转式粘度计、恒温水浴或恒温箱、电子天平。
2. 实验步骤(1)将待测样品放入恒温水浴或恒温箱中进行预热。
(2)根据样品特性选择合适的旋转式粘度计,将其插入待测样品中。
(3)以一定速率旋转旋转式粘度计,记录其所需扭矩。
(4)根据实验数据计算出样品的动力粘度。
3. 实验注意事项(1)待测样品需在恒温条件下进行预热,以保证实验结果准确可靠。
(2)选择合适的旋转式粘度计,以保证实验数据的准确性。
(3)实验过程中要注意避免气泡和异物的干扰,以保证实验数据的准确性。
三、运动粘度测定法运动粘度测定法又称为滴定式粘度计法,利用滴定式粘度计来测定流体运动粘度。
该方法适用于液态物质。
1. 实验仪器滴定式粘度计、恒温水浴或恒温箱、电子天平。
2. 实验步骤(1)将待测样品放入恒温水浴或恒温箱中进行预热。
(2)将待测样品倒入滴定管中,并调整滴定管高度使其滴落速率为每秒钟4-5滴。
(3)记录样品从上部到下部所需时间,根据实验数据计算出样品的运动粘度。
3. 实验注意事项(1)待测样品需在恒温条件下进行预热,以保证实验结果准确可靠。
(2)调整滴定管高度时要注意使其滴落速率为每秒钟4-5滴,以保证实验数据的准确性。
(3)实验过程中要注意避免气泡和异物的干扰,以保证实验数据的准确性。
四、旋转粘度测定法旋转粘度测定法又称为圆盘式粘度计法,利用圆盘式粘度计来测定流体旋转粘度。
该方法适用于液态物质。
1. 实验仪器圆盘式粘度计、恒温水浴或恒温箱、电子天平。
2. 实验步骤(1)将待测样品放入恒温水浴或恒温箱中进行预热。
(2)将待测样品倒入圆盘式粘度计中,并调整转速使其达到稳定状态。
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血流变学之粘度测定方法与要点
血粘度的测定是血流变学检验的重点,也是难点。
一、测定方法:
目前测定血粘度的方法主要有两种:毛细管法和旋转法。
两者测定的原理和理论依据也不相同。
1、毛细管法:
毛细管法是最初的血粘测定方法,毛细管法测血粘度的测定的理论依据是泊肃叶定律:流量与管道两端的压力差、管道半径成正比,并与管道长度和流体粘度成反比。
管道半径R、长度L、压力都可以在实验条件下恒定,那么流量Q就只与粘度η有关,而如果我们恒定流量Q,那么粘度η就与时间t成正相关,即η=f。
如果用一已知粘度的流体做对照就可以测出血液的粘度。
初期由于条件的限制,检测在开放的环境下以大气压和重力势能为动力,以水为对照,只能测出比粘度。
检测结果受很多因素的影响。
后来人们用泵和阀作为压力的控制,将整个系统放于密闭的环境下进行,减少了其他影响,因此也可以用毛细管法测出粘度。
2、旋转法:
旋转法是后期出现的血粘测定方法。
其理论依据是根据粘度的定义:粘度是切变应力和切变速度之比η=τ/(dV/dH),只要测得切变应力和切变速度就可以知道粘度。
常用的检测方法有两种:
①同轴的双筒或锥板,一个静止悬垂B,一个转动A,中间放入满血液,当转子A转动时,由于粘滞性将给悬垂体B一个力,这就是粘度产生的内摩擦力,使垂体转动一个角度,同时,金属丝L就有一个α扭曲,如果L的弹性强度已知,则可以计算出切变应力,同时两转子之间不动层的速度差就是转子速度之差,距离当然也是知道的,根据η=τ/(dV/dH)可以准确的计算出粘度。
②同轴双转子浸于血液中转动,由于外转子转受血液粘滞力阻碍,较内转子有滞后,通过牛顿运动定律,很容易可以求得内摩擦力,所以也可以如上计算出粘度。
二、方法学评价:
当然,不管从那方面来讲,旋转法都较毛细管法为好。
首先,毛细管法的理论依据是泊肃叶公式,而泊氏公式是一个涉及很多因素的经验性近
似计算公式,流量与粘度有关外还与管道的情况有很重要的关系。
血液中的蛋白等有机成分很容易附于毛细管内壁,引起光洁度特别是管径的变化,而毛细管的清洁比较困难。
所以毛细管法的仪器越用得久问题越多。
而旋转法的理论依据是粘度的定义公式,相关因素少且准确。
所以旋转法的要好很多。
其次,全血是弹性圆盘体的悬浊液,因此要找到相近的标准品,几乎不可能,而毛细管是相对于标准品来检测的,所以问题较多,对测定结果误差影响较大。
旋转法者是可以不依赖于标准品的检测,所以较为准确。
但毛细管法比较简单、仪器便宜在一些小医院有一定市场。
三、质量控制:
血粘度特别是全血粘度的质量控制非常困难,主要是没有合适的质控物。
现在市面上卖的多是刚性球体悬浊液,与血液的性质相差很大。
关于血浆的质控相对容易,因为血浆是牛顿液体,涉及参数少,笔者用生理盐水做质控制效果不错。
但要注意生理盐水的粘度与温度有关,用25℃的粘度值控37℃就不对了。
对于全血粘度的质量控制就很困难了。
可以使用多人分的全红细胞混合液做大致的评估。
平时一般用相关指标联合分析,可以及时的发现问题,以确保报告单的可靠性。
但这要求对血液动力学以及生理病理变化了解相当清楚。
作血液动力学检测,有很深的流体力学和医学知识是很重要的。
使用旋转法的可以通过检测确保转速、筒锥表面的清洁以确保实验结果的可靠。
四、检测要点:
首先,一个很重要的问题:血流变低切1s-1是对于临床的指导意义更大,其重要性已经被越来越多的医院所重视,但是,目前市场上很少见到真正能做到低切变率1s-1的粘度计,多数低切值都是换算来的,它的指导意义就大大减低了。
因为换算的低切值是用中、高切变率下血液粘度作为基础进行换算而得的,这时就存在一个很关键的问题:用正常的中高切粘度值换算的低切粘度值肯定正常,用不正常的中高切的粘度值换算得到的低切粘度值自然也是不正常的。
如果患者的血液粘度变化正处于低切范围的粘度已经升高了,但是还没发展到中高切粘度升高,还用换算发得出低切粘度值的话,就必然造成漏诊了!再用不正确的低切粘度值换算其他项目的数值,出入只能更大。
这样的数据对临床还有什么指导意义可言!这也是目前临床血流变检测中一个很重要的问题。
所以,若要充分发挥血流变的检测意义,就需要选择能够精确测量低切范围粘度而不是通过换算算出低切粘度值的血液流变测试仪。
购买血流变仪时许多医院误信了推销员的夸大其辞,所购仪器不能提供真实、可靠的1s-1数据。
在此,有必要向用户提供一些鉴定真伪的方法,以使用户及广大患者避免不必要的经济损失及误诊的发生。
首先请切记:实测1s-1的流变仪,它的结构设计应符合公认的测粘原理和科学的计算公式,否则,其质量和使用价值都是不可信的。
BR>粘度(η)=切应力(τ)/ 切变率(r)。
请注意公式中的切应力(τ),也称剪切应力,切变应力。
对于人体,切应力来源于心脏的收缩功能;对于毛细血管粘度计,该力来源于液层高度;对于旋转式粘度计,来源于转速。
那么好,请计算您即将购买的粘度仪,它的切应力是否达到1s-1时的要求。
即粘度一定、切变率设1s-1时,切应力等于粘度值。
请检查厂家文件,切应力技术指标是否满足范围。
国际血液学标准化委员会要求,切应力范围10~1000mPa。
例:粘度油12.28mPaS切变率1s-1 ,此时切应力为12.28mPa,如切应力大于该数据则仪器切应力技术指标达不到实测量1s-1的要求。
其二:在不同切变率下,测试标准油粘度。
尤其低切1s-1时检测标准油粘度,低切1s-1时的误差,直接反映了该仪器在1S-1时的参数修正,直接危害患者1s-1粘度的真实性。
仪器只有在各个切变率下都能测准标准油,才有可能测准全血粘度。
其三;加入本构方程参数的粘度计测粘时,高、中切值高时,低切才高。
而血液粘度告诉我们:高切反应红细胞变形性,低切反映红细胞聚集性;大量临床实践也证明:许多低切高的病人高切是正常的。
因此,采用本构方程推算1S-1粘度,可造成大量高切正常低切异常的病人漏诊、误诊。
其四:调整血球压积鉴定法:理论上压积高,全血粘度也会升高。
温度37OC时,压积每提高5个单位,观察1s-1时的粘度变化。
如是真实数据应变化灵敏,重复性好,反之为模拟数据。