旋轉高溫粘度計: RSV系列

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標準方法設計的，測定不同溫度下熔融玻璃/熔融煤灰/熔巖的粘度，RSV-1600是一種旋轉高溫粘度計，采用恒定旋轉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/溫度相關關系曲線，本系統也可以按照ASTM C-1276以及ISO 7884/2標準方法用于測定。

Orton設計的爐子系統，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。

右圖則是該系統的剖面圖，展示了高溫旋轉粘度計的基本部件，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。樣品有一根專門監控熱電偶來測量樣品的溫度。

通用型溫控儀（見右圖）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。

爐子是固定在支撐結構上，坩堝的底座是電動升降，自由進出爐子，便于裝有熔融樣品的坩堝的操作，既安全、操作也簡單。轉子以及粘度計測試頭可以手動下降和提升，整個旋轉粘度計的設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、以及預算來設計。

由于爐子結構的特殊設計，用戶可以熱操作坩堝的放置和取出，這樣的設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，可以連續進行玻璃粘度的測試。

爐子的升溫/降溫/保溫、以及粘度計轉子的轉速控制和扭矩數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/熔巖保持在預先設定的溫度下平衡，通過坩鍋下面的樣品熱電偶監控熔融樣品的溫度，并將溫度值傳輸到計算機軟件或溫控儀面板上、實時顯示。并通過軟件啟動轉子的旋轉，軟件會自動控制轉子的轉速，Brookfield粘度計以軟件VISCO設定的旋轉速度控制轉子的旋轉，VISCO軟件界面上實時顯示扭矩讀數以及粘度值，VISCO軟件實時顯示和記錄對應的粘度值。

NIST SRM717A標準玻璃RSV 1600等溫實際測試數據

樣品溫度(℃)	粘度(cP)	Log[粘度,Pa.s]	NIST證書數據注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證書數據是按照NIST SRM 717A標準玻璃證書公式計算得到的：

動態測試

我們更推薦用戶采用動態測試：先把爐子升溫到設定的最高溫度，然后以設定的降溫速率降溫，軟件VISCO實時記錄控制溫度/樣品溫度/扭矩/轉子轉速，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了解材料的粘度性能。

NIST SRM717A標準玻璃RSV 1600動態實際測試數據

樣品溫度(℃)	粘度(cP)	Log[粘度,Pa.s]	NIST證書數據注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證書數據是NIST SRM 717A標準玻璃證書數據。

軟件

麟文儀器與Orton公司聯合開發了高溫粘度計的專業軟件VISCO，包括下面功能：

1. 設置：包括升溫程序的設置，可以升溫速率、降溫速率、也可以實現保溫；軟件自動讀出Brookfield粘度計的型號，選擇轉子的型號和參數，軟件查找高溫液體的液面，轉子的校正；數據文件的選擇、數據記錄的間隔設置；氣氛的控制開關；

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；實時顯示當前運行溫度段的狀態；實時顯示粘度數據，包括厘泊(cP)、泊(P)、帕.秒(Pa.s)、以及上述單位的對數值。

3. 分析界面：可以對測試數據進行分析比對，可以顯示三坐標【時間、溫度、粘度相關關系】，也可以直接顯示雙坐標【溫度、粘度的相關關系】，可以直接打印出測試報告。

坩鍋和轉子

1. 用于熔融玻璃的坩鍋和轉子：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鉑/銠合金的坩鍋和轉子的加工圖紙，這樣用戶能節省較多的費用。

2. 用于熔融煤灰的坩堝和轉子：我們采用剛玉材料作為熔融煤灰的坩堝和轉子，采用獨特的雙坩堝設計，可以確保熔融煤灰粘度測定的平穩運行，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的拐點，結晶的開始。

3. 用于熔巖的坩堝和轉子：由于熔巖的溫度相對較低、粘度也較小，我們設計了適合于低粘度的不銹鋼轉子和不銹鋼坩堝，以確保低粘度測試數據的準確。

RSV-1600熔融玻璃粘度測定儀的指標

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	PID，Honeywell 自動控制器，軟件控制程序升溫/降溫/保溫
樣品坩鍋和轉子	鉑/銠合金坩堝和轉子、剛玉坩堝和轉子、不銹鋼坩堝和轉子。
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