黏度計

旋轉黏度分析儀

ViscoQC 系列旋轉黏度計，是奧地利儀器公司 Anton Paar 為各種黏度測量需求，所設計的多用途黏度測量儀。ViscoQC有兩種款式型號可供選擇，每個型號除了常規版本R之外，還提供高黏度H與低黏度L兩種額外規格。兩個型號、各三種規格，一共六個不同的黏度分析儀機型，完整涵蓋所有的測試需求以及國際標準。

您可以根據要測量的黏度範圍以及樣品的特性，選擇一款合適的黏度儀。

豐富的配件選購，專用於各種國際標準

另外，ViscoQC系列黏度計還有多種配件可供選配購買，包含加熱恆溫裝置 (將熱溶膠之類的樣品熔融後測量黏度)、Cone-Plate錐板測量系統（含溫控）、Heli-Plus自動升降機、多種特殊轉子與杯架對應專屬的國際標準測量方法而設計，滿足所有需求並兼顧未來的擴充性。

可以被信賴的權威黏度測量結果

選購儀器最重要的就是可以信賴的測量結果，以及未來的擴充性。在有限的實驗室空間中，理所當然要選擇一台給您無限可能的黏度計。

如何選擇合適的黏度儀？

首先，您需要考量，未來將會測量哪些樣品？這些樣品的流體性質？或是說，您要測量的條件，是屬於牛頓流體，還是需要測量非牛頓流體條件？黏度測定儀的選擇，首先跟上述條件習習相關。

如果您需要測量非牛頓流體特性，那麼Regular常規版多點黏度儀 ViscoQC 300 R，將是您的首選。

若是您的樣品，只需要測量低速下、處於牛頓流體條件下的水溶液，那麼您可以考慮基礎型的常規版黏度儀 ViscoQC 100 R，它雖然沒有 ViscoQC 300 R 的功能齊全、也只能執行單點黏度測量，但對於日常少量測試的品管抽測、產品開發、論文研究用途，ViscoQC 100 R 就已經足夠使用。

兩款型號的測量精度都有到全範圍±1.0 % (±0.2 %的再現性)，讓您在有限的預算內，也能買到一台完美的黏度測量儀。

ViscoQC 300 非牛頓流體多點測量黏度儀

• 常規版多點測量範圍：1.3 至 40 M mPa·s (若搭配PTD100 Cone-Plate錐板，最低黏度為100 mPa·s)
• 轉速：0.01 rpm 到 250 rpm 無段調整，並內建18組標準預設轉速快速設定
• 7” 全彩觸控螢幕
• 150MB儲存空間，可記憶999次測量，共10000筆測量結果數據
• 可切換繁體中文界面顯示
• 可外接鍵盤、滑鼠、2維條碼機
• 隨機附贈V-Collect Windows軟體，安裝於PC後，測量結果可以直接上傳到電腦。
• 可以PDF或CSV匯出測量結果，或者連接網路自動上傳到內網的LIMS系統或FTP Server。也可以接上A4列表機或標籤機，來列印測量結果
• 符合生技醫藥21 CFR Part 11, GMP, GAMP 5標準規範。
• 加購升級V-Comply軟體套件，可提供稽核追蹤、電子簽章以及品質認證文件。文件內容不只含蓋一般的 IQ/OQ，還包含深入的風險分析、性能鑑定、可追溯性模型等等項目。整份鑑定報告增強了整個稽核流程的價值。
• 加購升級 V-Curve 軟體套件，便能將儀器增加額外功能，如即時測量圖表化顯示、多達 50 個步驟的可編程程式、額外的數學模型（IPC 黏貼、Power Law、Bingham、Herschel-Bulkley、Casson、NCA/CMA Casson、剪切稀化指數、觸變性擊穿係數、統計數據、獨特的最佳擬合特徵功能）等等強大功能。

ViscoQC 100 基礎型 單點測量黏度儀

• 常規版單點測量範圍：1.6 至 40 M mPa·s (若搭配PTD100 Cone-Plate錐板，最低黏度為100 mPa·s)
  
• 轉速：0.1 rpm 至 200 rpm，740段數位步階增減。
• 3.5” 彩色 LCD 顯示螢幕
• 實體薄膜按鈕操作
• 無記憶體儲存空間，若需要紙本測量結果，需透過V-Collect Windows軟體直接匯出到電腦，或選購USB標籤機直接列印出來
• 價格更低，預算更好靈活運用。

常規版、低黏度版、高黏度版

以上兩種型號的黏度儀，都個別有三款型號，R是常規版，符合大部分的測量需求，L是針對低黏度的應用場合，而H則是針對高黏度的場合。選擇合適機型的時候，您可以依據以下的建議為之：

• L型適合測量低黏度樣品，例如溶劑、食用油、潤滑油、果汁、墨水、漱口水。
• R型號適用於測量中等黏度樣品，例如油漆、塗料、黏合劑、乳製品。
• H型號適用於測量高黏度樣品，例如巧克力醬、花生醬、糊劑、藥膏、軟膏。

黏度計價格報價

黏度儀型號

• ViscoQC 300 R 常規版黏度計 (1.3 至 40 M mPa·s, 彈簧最大扭矩0.7187 mNm，多點測量)
• ViscoQC 300 L 低黏度黏度計 (0.1 至 6 M mPa·s, 彈簧最大扭矩0.0673 mNm，多點測量)
• ViscoQC 300 H 高黏度黏度計 (10.6 至 320 M mPa·s, 彈簧最大扭矩5.7496 mNm，多點測量)
• 基礎型 ViscoQC 100 R 常規版黏度計 (1.6 至 40 M mPa·s, 彈簧最大扭矩0.7187 mNm，單點測量)
• 基礎型 ViscoQC 100 L 低黏度黏度計 (0.2 至 6 M mPa·s, 彈簧最大扭矩0.0673 mNm，單點測量)
  
• 基礎型ViscoQC 100 H 高黏度黏度計 (13.2 至 320 M mPa·s, 彈簧最大扭矩5.7496 mNm，單點測量)

黏度計擴充配件選購

• ETD300高溫溫控器，可控溫至300°C，含蓋絕大部分聚合物、瀝青、固態膠、熱溶膠的熔點。
• PTD175 高低溫控器，可程控梯動控溫在 -45°C到175°C範圍，氣冷降溫。
• PTD80 小型高低溫控器，可控溫在15°C到80°C，取代傳統恆溫循環水槽。
• PTD100 錐板測試系統，含溫控器0°C到100°C，小量珍貴樣品特別需要。
• Heli-Plus自動昇降機，含專用T-Bar轉子，滿足凝膠、乳霜非流動性材料測試需要，無須手動升降。
• 各式轉子、同心圓筒、轉接器、樣品杯等其他配件，歡迎來電洽詢。

樣品處理裝置

黏滯流體攪拌機 

Heli-Plus 實際操作示範影片

黏度技術補充說明

什麼是黏度？

大多數的流體在被擾動時，都會產生一定的阻力，我們將這種阻力稱為「黏度」。實際上當流體層之間，存在相對運動時，就會產生黏度。黏度也可以被認為是流體厚度、或穿透流體的物體，其阻力的量度。

黏度較大的流體會強烈阻礙運動，因此不容易流動。相反，低黏度流體很容易流動。其實氣體也表現出黏性，但在普通情況下很難被注意到。

黏度的類型

動態黏度 (Dynamic Viscosity, μ)

亦稱為絕對黏度 (Absolute Viscosity)，流體受到外力時的流動阻力。單位是 Ns/m^2

運動黏度 (Kinematic Viscosity, ν)

中文也可稱為「動力黏度」，也就是流體在自然重力作用下的流動阻力。單位是 m^2/s

黏度的單位

測量黏度，常用的國際單位是mPa·s或 cP （[CentiPoise 釐泊]，為 [Poise 泊] 的百分之一），兩者之間的單位換算方式如下：

1 mPa·s = 1 cP

1 P = 100 cP

1 Pa·s = 10 P

黏度計的原理

剪切應力與剪切率

黏度計是透過感測轉子在流體中運動時所受到的剪切應力與剪切率，經過計算獲得黏度。剪切應力 (Shear Stress)，相當於單位面積受到的黏滯剪切應力，有點類似壓力的概念。不同的是，剪切應力的受力方向，垂直於接觸面的法線，而非平行於法線，因此不能跟壓力混為一談。

剪切率(Shear Rate)，是一種速度梯度，運動速度對黏液深度(厚度)的微分，單位是s−1，秒分之一。通常黏度計會在剪切率固定的條件下，來測量剪切應力。

賽爾彈簧黏度儀

市面上販售的旋轉黏度計，99%都是基於賽爾原理(Searle Principle)來設計的「彈簧式黏度計」。儀器的上方，有一顆主軸馬達，下方連接一個懸臂用來吊掛下方的旋轉擺錘與轉子。

如右圖所示。藍色的部份是馬達端的機構，黃色部份是轉子端的機構。由於兩者之間要盡可能減少摩擦力，所以設計針狀懸掛的機構。這樣的狀況下，兩者之間的扭轉的應力，才會幾乎都來自於連接兩者的螺旋彈簧。

儀器則是透過兩個光學位移感測器，來測量轉子攪動樣品時，馬達端跟轉子端產生的位移程度，進而從已知的彈簧扭力特性，得知樣品在某個剪切率下，產生的剪切應力。而儀器在旋轉攪動樣品時，也可以同時控制其轉動的速率，來固定「剪切率」。ViscoQC更進一步以「磁吸式」接合方式，將轉子快速精確地掛上旋轉主軸。

從剪切應力與剪切率計算出黏度

「黏度 η」便是以「剪切應力 τ」與「剪切率 γ」這兩個物理量計算出來：

以牛頓流體來說，黏度是固定的，也就是「剪切應力」與「剪切率」呈現線性關係。而非牛頓流體，其黏度會隨著運動速度變化，「剪切應力」與「剪切率」呈現非線性關係，是一條曲線。

由於非牛頓流體的黏度會隨剪切率變化而變動，因此最好用多點式的黏度機來測量，除了更簡易快速之外，也可以避免人為操作過程的不確定性。

黏度與溫度的關係

液體的黏度，會隨溫度升高而迅速降低；
氣體的黏度，則是相反，會隨溫度升高而增加。

黏度與流量的關係

流量與黏度成反比。隨著黏度增加，流速跟著降低。

什麼是牛頓流體 (Newtonian Fuid)？

這種流體，不會因為外部施加的壓力或速度變化，而改變流體的黏度。學術上來說，牛頓流體的剪切應力(shear stress)變化，會跟剪切率(shear rate)呈現線性關係，可參考維基百科對於黏度的說明。https://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity

像自來水、茶水、可樂這類水溶液，酒精，空氣，都屬於牛頓流體。當我們把拳頭伸進去這種流體中再快速抽出來，無論抽出的速度多快，你的皮膚不會感覺到有黏性的變化，只是會濺出更多的流體。我們可以從下面對非牛頓流體的敘述了解這個定義。

什麼是非牛頓流體 (Non-Newtonian Fluid)？

非牛頓流體的特性是，黏度會因為外部施加的壓力或速度而變化，壓力越大，黏度跟著變大，甚至暫時出現固體的特性。用力搥打非牛頓流體時，接觸面會因為外來的壓力，黏度跟著變大，導致手掌無法在拍擊的時候，進入流體內部，也不容易沾粘。

當拳頭浸入非牛頓流體，然後用力將拳頭快速抽離時，剪切應力會讓流體的黏度瞬間加大，而黏在手上，甚至整個容器會被提起來。這種黏度增大的現象，多半是暫時性的，當外部應力消失，輕輕慢慢地抽出拳頭，非牛頓流體又會恢復流動。

像蜂蜜、麥芽糖、麵糊、牙膏這類東西，都屬於非牛頓流體。

黏度測量的重要性

大部分測量黏度的需求，都是針對非牛頓流體。

在工業上，材料的黏度特性對應用需求至關重要。舉例來說，機油在引擎中被高度摩擦、產生較高的剪切率，因而會降低機油的黏度而降低潤滑、保護作用（溫度也是變因之一）。但同樣的特性，放在藥膏跟乳霜上，反而是個優勢，更容易被使用者均勻塗抹在皮膚上，當剪切率消失，藥膏跟乳霜恢復黏性，又可以長時間留在皮膚上。

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