本标准规定了毛细管法、落球法、旋转法和振动法测量流体运动粘度和动力粘度的通用方法。本标准适用于牛顿流体的粘度测量，不适用于非牛顿流体的粘度测量. GB/T 10247-2008 粘度测量方法 GB/T10247-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 77. 040. 30
中华人民共和国国家标准
GB/T10247—2008
代替GB/T10247—1988
粘度测量方法
Methods of viscosity measurement2008-06-20 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数郁防
2009-01-01实施
2毛细管法
3落球法
4旋转法
5振动法
玻璃毛细管粘度计的规格
附录A（规范性附录）
附录 B (规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D (资料性附录)
附录E(规范性附录)
参考文献
毛细臂法粘度测量的误差与修正GB/T 10247—2008
落球法所用球的直径、密度及试样管内径及计时标线之间距离的测量常用的旋转粘度计型式
测量报告
GB/T10247—2008
请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的资任。本标准代替GB/T10247—1988《粘度测试方法》，与GB/T10247—1988相比较，本标推的主要变化如下：-增加了前言和参考文献的内容：一增加了 2.6.2、3.6.2再现性测量中的注；一修改了4.6.2、5.6.2再现性测量中的注内容修改了4.6.1重复性内容。
本标准的附录 A、附录B,附录 C和附录 E为规范性附录,附录 D为资料性附录本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国工业过程测量和控制标推化技术委员会分析仪器分技术委员会归口。本标准起草单位：成都仪器厂，中国计最科学研究院化学计量与分析科学研究所，中国石油大学（北京）上海精密科学仪器有限公司。本标准主要起草人：余永惠、张传思、吕仲兰、张劲军、吴亚锋、董莉。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T10247—1988。
1范围
粘度测量方法
GB/T 10247—2008
本标准规定了毛细管法，落球法、旋转法和摄动法测量流体运动粘度和动力粘度的通用方法。本标准适用于牛顿流体的粘度测量，不适用于非牛顿流体的粘度测量。2毛细管法
2.1适用性
本方法适用于实验室取样测量105mm\/s以下的运动粘度。2.2测量原理
测量-定体积的流体在重力作用下，以匀速层流状态流经毛细管所需的时间求运动粘度，其基本公式：
100元d* gh —
式中：
流体的运动粘度，单位为二次方毫米每秒(mm/s);元———圆周率
d—毛细管内径,单位为厘米(cm);l-毛细替长度,单位为厘米(cm);h—平均有效液柱高度，单位为厘米(cm)；一流体流经毛细管的计时体积，单位为立方厘米（cm）；g——重力加速度，单位为厘米每二次方秒（cm/s*)；t——体积为V的流体的流动时间,单位为秒(s);E一动能系数。
对于相对测量，公式(1)可写成
武中：
C用标准粘度液（以下简称标准液）标定的粘度计常数，单位为二次方毫米每二软方秒（mm2/s）。如果E/22.3设备和材料
2.3.1粘计
玻璃毛细管粘度计需经校准。本标准列出四种可供选用的玻璃毛细管粘度计，它们是平开维奇粘度计（简称平氏粘度计），坎农-芬斯克粘度计（简称芬氏粘度计）、乌别洛特粘度计（简称乌氏粘度计），逆流型坎农-芬斯克粘度计(简称逆流粘度计)，详细规格见附录A。2. 3.2恒温槽
恒温槽的深度应能满足2.4.3.2的要求。糖壁应由透明材料做成,或有观察窗。在设定温度下，恒温槽温度波动度，对于精密的粘度测量（以下简称精密型），应不超过士0.01℃：对于工业的粘度测量(以下简称工业型),应不超过士0.1℃。温场均勾性分别不大于0.02 ℃、不大于0.2 ℃。1
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2. 3.3温度计
采用经校推并修正，分度值不大于0.01℃(精密型)及0.1 ℃(工业型)的水银温度计或其他测温设备。
2.3.4密度计
采用经校准并修正，其分度值为0.00I名/cm2的密度计。2.3.5计时器
采用经校准并修正，其分辨率不大于0,1 s，测最误差不大于 0,05%的秒表或其他计时设备。2, 3. 6其他
电烘箱或吹风机、真空泵或其他抽气设备，粘度计夹子，线坠或其他调垂直装置、乳胶管、能有效清洗粘度计的溶剂或洗液等。
2.4测量步骤
2.4.1准备
2.4.1.1试样的处理
对于含有机减杂质的试群应事先过滤。2.4.1.2粘度计的选择
选择适当内径的粘度计，使得流动时间在200 s 以上.。平氏粘度计、乌氏粘度计和分氏粘度计的最细内径的流动时间分别不得小于350s.300s和250s,详见附录A。2.4.1.3粘度计的清洗爱干燥
粘度计在使用前用适当的非碱性辫剂清洗并干燥。对于新购置、长期未使用过的或沾有污垢的粘度计,要用铬酸洗液浸泡2h以上，再用自来永、蒸馏水洗净及烘于。2.4.2装液
2.4. 2.1按2. 4. 2. 2 和 2. 4. 2. 4装液,试样温度应控制在试验温度2 ℃的范围内。2. 4. 2. 2 对于平氏粘度计及芬氏粘度计(见图 A. 1、图 A. 2),把其倒转过来,让管 N插入试样中,将试样吸人至计时球的下标线F，迅速倒转粘度计并擦净管口。2.4.2.3对于乌氏粘度计(见图 A.3),把试样从管 L装入下储器 A,使液面处于上、下装液标线 G与H之间。
2.4.2.4对于逆流粘度计(见图 A.4)按2.4.2,1方法将试样吸到刻线 G,迅速倒转粘度计，密闭管 N（采用套上带水止夹的乳胶管等方法）以防试样流人计时球。2.4.3安装
2.4.3.1把装好试样的粘度计的管N(鸟氏粘度计的管N与M)套上干的乳胶管。2.4.3.2用粘度计夹具或支架把粘度计固定在恒温槽中，让恒温槽被面高于计时球C(逆流粘度计的上储器D)20mm以上，使粘度计底部高于恒温槽底20mm以上。2. 4.3.3 调节粘度计使毛细管垂直(对于芬氏粘度计,使计时球 亡及下储器 A 处于同一垂线上)。2.4.4恒温
测量之前,粘度计在恒温忆中、在测量温度下恒温至少 15 min。对粘度大的试样适当延长恒温时间。
2. 4. 5测量
2.4.5.1对于平氏粘度计和芬氏粘度计,将臂N与抽气设备(真空泵，洗耳球或注射器等）连通，把试群吸入计时球，至上标线E以上约5mr处，使管N与大气相通，试样白然流下，测量试样弯月面最低点道过计时球上下标线E、F的时间。不重装试样，重复测量两次流动时问，取平均值。两次测量的流动时间之差应不天于平均值的0.2%（精密型)及0.5%（工业型）。2. 4.5. 2对于乌氏粘度计，密封管 M,将管 N 与抽气设备相连,将液体吸至计时球上标线 E以上约5 mm处,使臀 M 及 N均与大气相通,液体自然流下,测量与取值同2.4.5. 1。2
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2.4.5.3对于逆流粘度计，使管N与大气相通，波体自然流下，测量液面的上缘从计时球C的下标线E升至工标线F所需的时间。对于每一种试样要作两次平行测量（测量第一次，粘度计要清洗烘干后，再作第二次测量，或用两支粘度计各测量一次）。两次测量的流动时间之差应不大于平均值的0,35%(精密型)及1.0%(工业型)，否则应重新测量。取两次流动时间的平均值为测量结果。2.5结果计算
2.5.1运动粘度的计算
把按2.4.5方法测量的流动时阅代入公式（3)计算运动粘度。在精密度测量时，可按附录B对结果进行修正：2.5.2动力粘度的计算
用公式（4)计算试样的动力粘度。式中·
-试样的动力粘度，单位为毫帕秒(mPa·s)；β一与测量运动粘度相同的温度下试样的密度，单位为克每立方厘米(g/cm)。2.6精密度
2.6.1重氢性
（4）
同一操作者，在同一实验室，用同一台粘度计，对同一试样作两次平行测量，两次测量结果之差应不大于平均值的0.35%（精密型）或1.0%（工业型）。2.6.2再现性
不同操作者，在不同实验室，用相同类型的不同粘度计，对同一试样测量，测量结果之差应不大于平均值的0.7%（精密型)或2%（工业型）。注：为了得到可靠的再现性结果,解要在相同试验温度下,对同一试样进行测适。2.7测童报告
报告运动粘度或动力粘度两者的试验结果，分别对测量值或计算值给出四位有效数字（精密型)和三位有效数字(工业型)，并注明是依据本标推进行试验。按附录E规定填写。3落球法
3.1造用性
本方法适用于实验室取样测量，量程较觉，特别适合高粘度试样在低剪切速率下的粘度测量。3.2测量原理
3.2.1直落式
通过测量球在液体中勾速自由下落一定距离所需的时间求动力粘度，见公式（5）：100dr (po-p)gt1 f
式中：
d1——球的直径,单位为厘米(cm);一球的密度，单位为克每立方厘米（g/cm2）Ou
p-—液体的密度，单位为克每立方厘米（g/crn3)；ti 一球的下落距离,单位为厘米(cm);印一—球下薪{1距离所需时间,单位为秒(s)；f—对于管壁影响的修正系数。
f=1-2.104号
+2.09（）
式中：
D一试样管的内径，单位为厘米(cm)； 0. 95(岁)
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对于相对测量，公式（5)可写成式中：
n- K(。p)t1
K——球的常数（用标准液标定）,单位为毫帕秒立方厘米每克(mPa·s·cm3·名-1)。3. 2.2滚落式
通过测量固体球在充满试样的倾斜管子中沿管壁滚动，下落一定距离所需的时间计算粘度。此方法只适用于作相对测量。按公式(6)计算粘度。3.3设备和材料
3. 3. 1 测量球
直落式采用直径为1mm~4mm的若干种轴承钢球，滚落式采用直径为11mm~15.8mm的不锈钢、合金钢或玻璃球。
3.3.2试样管
试样管的计时标线间隔不应小于 50 mm,直落式的试样管的直径必须是测量球直径的 5倍～10倍。
3.3.3恒温槽
直落式恒温槽的深度应满足3.4.2.1要求。槽体必须由透明材料制成，或有观察窗，如图1所示。滚落式的保温套由恒温槽循环提供恒温液，如图2所示。在设定温度下，恒温槽温度波动度应不超过±0.1℃。
3. 3.4温度计
采用经校准并修正过的，其分辩率不大于0.1C水银温度计或其他测温设备。3.3.5计时器
同2.3.5。
导向管；
一试样面：
3— 上标线 ml1
下标线m2;
揽拌器：
温度比：
恒温槽。
图直落式恒温糖示意图
试样管；
排气塞；
螺蜡，
密封盖：
保温套：
担度计；
8—进水管;
9—-出水管，
10—-计时标线ml
计时标线ms；
计时标线mz3
水准泡：
-转轴：
定位销钉：
水平螺钉：
支架。
3.3.6其他
图2滋落式恒温槽示意图
吹风机、小球夹具、管刷、有机溶剂等。3. 4测量步骤
3.4.1准备
3.4.1.1试样的处理
间 2, 4. 1, 1。
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GB/T 10247—200B
3.4,1,2球的选择
选择适当尺寸的球使其在试样中的下落速度不大于1.67mm/s（相当于50mm/30 s)。3. 4, 1.3球及试样管的清洗
球及试样管在使用前用适当的溶剂清洗数次，并用吹风机吹干，3.4.2装液、安装及调节
3.4.2.1直落式
按图1将试样装人试样管中，使液面处于上计时标线ml 50 mm以上，塞上中心处带有垂直导向管的塞子。把试样管垂直安装在恒温中，并使液面处于恒温液面20mm以下。3.4.2.2滚落式
按图2盖上试样管底部的密封盖5及螺帽4，把试样装入试样管中，使液面低于管端约15mm，放人球，盖上排气塞3，密封盖5及螺辑4，调节仪器的水平位置（此时试样管与垂线成10°角）。3.4.3恒温
测量之前，在测量温度下恒温至少15min。对粘度大的试样适当延长恒温时间。3.4. 4测量
3. 4. 4. 1直落式
试样中的气泡消失后，把球从导向管放人试样中，测量球下落经过m1、m？计时标线所需时间，投人第二个同样尺寸的球，测其下落时间,敢平均值。两球的下落时间之差应不大于平值的1%。3.4.4.2滚落式
待试样中的气泡消失后：将试样管连同保温套旋转180°，使球降至试样管的顶端（此时顶端朝下），再把试样臂连同保温套倒转180°使其回到正常位置，并用定位销钉锁紧。球由顶端沿臂壁滚动下落，测量球下落经过m1mz计时标线所需的时间。重复以上操作测量球的下落时间，取平均值。两饮下落时间之差应不大于平均值的1%。3.5结果计算
3.5.1绝对法(仅直落式适用)测量结果的计算按公式(5)计算试样的动力粘度其中d、D、p、的测量按附录C规定。3.5.2相对法测量结果的计算
把测得的平均时间t代入公式（6），计算试样的动力粘度9。球的密度β及试样的密度p的测量分别3.5.1及2.5.2。
3.6精密度
3.6.1重复性
同一操作者，在间一实验室,用同一台粘度讨,对同一试样作两次平行测量，两次测量结果之差应不大于平均值的1.5%，
3.6.2再现性
不同操作者，在不同实验室，用相同类型的不同粘度计，对同一试样测量，两次测量结果之差应不大于平均值的3%。
注：为了得到可靠的再现性结果,需要在相同试验温度下,对同一试样进行谢量。3.7测量报告
报告动力粘度的试验结果，对测量值或计算值给出三位有效数字，并注明是依据本标准进行试验。按附录E规定填写。
4旋转法
4.1适用性
本方法测量范围宽，适用于实验室样测邀。4.2测量原理
使圆简（圆锥）在流体中旋转或圆筒（圆锥）静止而停周围的流体旋转流动，流体的粘性扭矩将作用6
于圆简（圆锥），流体的动力粘度与扭矩的关系可用公式(7)表示：AM
式中：
-流体的动力粘度，单位为帕秒(Pa·s)M流体作用于圆筒(圆锥）的粘性扭矩，单位为牛顿米(N·m)；圆筒（圆锥）的旋转速度，单位为弧度每秒(rad/s)；A-—常数，单位为每立方米（m-3)。在选定的转速下，流体动力粘度仅与扭矩有关，可按公式（8)求得动力粘度。式中：
Ki——粘度计常数,单位为帕秒(Pa· s);一粘度计示值。
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在选定的剪切速率下，流体动力粘度仅与剪切应力有关。根据牛顿内摩擦定律，流体的动力粘度与剪切速率关系如下，可按公式(9)求得动力粘度。(9）
武中：
流体作用于圆筒(圆锥)的剪切应力，单位为帕(Pa)；流体的剪切速率，单位为每秒（:-1)：Z——粘度计测量系统常数,单位为帕(Pa)。4.3设备和材料
4. 3. 1 粘度计
根据粘度范围、剪切应力、剪切速率、准确度和试样盘选择粘度计型式。常用的三种旋转粘度计型式参见附录 D。
旋转粘度计需经校准。
4.3.2恒温槽
在设定温度下，温度波动度不超过士0.1℃，可以对外输出循环恒温水：4. 3.3温度计
同 3. 3. 4。
4.3.4其他
取样器血、溶剂或洗液、白绸、卷筒纸等。4.4测量步骤
4.4.1安装
按粘度计说明书安装，有水平要求的粘度计篇调节支座螺钉达到水平。4.4.2清洗
用适当的溶剂清洗取样器皿、测系统，用白绸或卷筒简纸擦干(或吹于)后备用。4.4.3装料
日测试样无杂质和气泡后，按规定准确取样。4.4.4恒温
试样在测试温度下充分恒温，以保证示值稳定。参考恒温时间：锥-板、同轴圆简、单圆简系统依次为0. 5 h.1 h.2 h.
单圆简系统试样用料多，应注意检测试样内层的温度，使之符合要求。4.4.5测量
4.4.5.1启动粘度计，待示值稳定后读数，然后关断电源。如此重复测量三砍示值，其与平均值的最大7
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偏差应不超过平均值的士1.5%,否则,应重新测量。取三次示值的平均值为该次测量结果。4.5结果计算
4.5.1根据公式(8）、公式(9)计算粘度。4.5.2示值受电网频率影响的粘度计（见粘度计说明书），若电网频率变化超过土1%，应对测量结果加以修正。
式中：
s—-实际粘度，单位为帕秒(Pa·s);TcWww.bzxZ.net
-测量粘度，单位为帕秒(Pa·s)1=x
fs——电网标称频率，单位为赫兹(Hz)；fs——电网实测频率，单位为薪兹(Hz)。4.6精密度
4. 6. 1重复性
间一操作者，在同一实验室，用同一台粘度计，对同一试样作两次平行测，其结果与平均值之差应不大于所选粘度计的固有误差。4.6.2再现性
不同操作者，在不尚实验室，用相同类型的不同粘度计，对同一试样测量，其结果与平均值之差应不超过所选粘度计固有误差的1. 5倍。注：为了得到可靠的再现性结果，要在相同试验温度下,对同·-试样进行测。4.7测量报告
报告动力粘度的试验结果,对测量值或计算值给出三位有效数字,并注明是依据本标准进行试验。按附录E规定填写。
5振动法
5.1适用性
本方法适用于实验室和工业过程测量 1 000 mPa· s 以下的粘度。5.2副量原理
用一定强度的磁脉冲激励测头使握动体振动。振动体置于被测流体中时,受流体粘性阻力作用据动将衰减，其衰减系数与流体的动力粘度和密度的关系可用公式(11)表示。a = Vnp
武中：
-衰减系数，单位为毫帕秒克每立方厘米(mPa·s\g-cm-3)；K2一粘度计常数,单位为毫帕秒克每立方厘米的平方根（~mPas·g·cm-）5.3设备和材料
5. 3.1粘度计
振动粘度计篇经校准。
5. 3. 2恒温槽
在设定温度下，温度波动度不超过士0.1℃。5.3.3温度计
同3.3.4。
（1）
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