旋转高温粘度计: RSV系列

用于熔融玻璃/熔融煤灰/熔岩

测定在 10⁵~0.1P(10⁴~0.01Pa.s)之间熔融玻璃/熔融煤灰/熔岩的粘度

RSV2

Orton的RSV-1600旋转高温粘度计（熔融玻璃/熔融煤灰/熔岩粘度计）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/熔融煤灰/熔岩的粘度，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熔融玻璃/熔融煤灰/熔岩在特定温度下的粘度，得到熔融玻璃/熔融煤灰/熔岩的粘度/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/刚玉坩埚/石墨坩埚，左边的图即为温度为1600℃、实验室使用的旋转高温粘度计，可放置的坩锅为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左右的熔融玻璃。

上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。样品有一根专门监控热电偶来测量样品的温度。通用型温控仪包含一个多段可编程的PID控制器Honeywell UDC3200、限制电流的可控硅功率控制模块、电流表，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。

炉子是固定在支撑结构上，坩埚的底座是电动升降，自由进出炉子，便于装有熔融样品的坩埚的操作，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*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。

由于炉子结构的特殊设计，用户可以热操作坩埚的放置和取出，这样的设计可以减少用户的后处理时间，例如对于玻璃来说，可以在高温下将坩埚取出，将熔融玻璃直接倒出，在热的情况下降坩埚扔进水中，这样便于坩埚的处理，而不需要使用氢氟酸来处理坩埚。在实验紧张的情况下，可以连续进行玻璃粘度的测试。

炉子的升温/降温/保温、以及粘度计转子的转速控制和扭矩数值的读取由专有软件VISCO控制和实时显示。

等温测试

熔融玻璃/熔融煤灰/熔岩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熔融样品的温度，并将温度值传输到计算机软件或温控仪面板上、实时显示。并通过软件启动转子的旋转，软件会自动控制转子的转速，Brookfield粘度计以软件VISCO设定的旋转速度控制转子的旋转，VISCO软件界面上实时显示扭矩读数以及粘度值，VISCO软件实时显示和记录对应的粘度值。

NIST SRM717A标准玻璃RSV 1600等温实际测试数据

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：

动态测试

我们更推荐用户采用动态测试：先把炉子升温到设定的温度，然后以设定的降温速率降温，软件VISCO实时记录控制温度/样品温度/扭矩/转子转速，并实时计算粘度,如下图所示。

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动态实际测试数据

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，可以升温速率、降温速率、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、数据记录的间隔设置；气氛的控制开关；

2. 运行界面：实时显示控制热电偶温度、坩埚底部样品热电偶温度、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】，也可以直接显示双坐标【温度、粘度的相关关系】，可以直接打印出测试报告。

坩锅和转子

1. 用于熔融玻璃的坩锅和转子：一般来说是铂/铑合金制成的，虽然由于铂金的成本很高，但Orton/麟文仪器还是鼓励用户使用铂/铑合金的坩锅以及转子。许多玻璃公司可以比较容易得到价格比较低铂金，我们可以为用户提供有关铂/铑合金的坩锅和转子的加工图纸，这样用户能节省较多的费用。

2. 用于熔融煤灰的坩埚和转子：我们采用刚玉材料作为熔融煤灰的坩埚和转子，采用*的双坩埚设计，可以确保熔融煤灰粘度测定的平稳运行，可以简化煤灰样品的处理过程，提高测试效率。从下图，我们很容易判断熔融煤灰随着温度的下降而出现的拐点，结晶的开始。

熔融煤灰粘度与温度的相关关系“ align= 熔融煤灰粘度对数与温度的相关关系

3. 用于熔岩的坩埚和转子：由于熔岩的温度相对较低、粘度也较小，我们设计了适合于低粘度的不锈钢转子和不锈钢坩埚，以确保低粘度测试数据的准确。

RSV-1600熔融玻璃粘度测定仪的指标

仪器型号	RSV-1600
温度	1600℃，可以为用户提供1700℃的高温粘度计
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，软件控制程序升温/降温/保温
样品坩锅和转子	铂/铑合金坩埚和转子、刚玉坩埚和转子、不锈钢坩埚和转子。
粘度计	Brookfield系列粘度计，按照下列范围选择： 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