ICS 13.300 A 80
GE
中华人民共和国国家标准
GB/T27846—2011
化学品 黏度测定Hoppler
落球式黏度计法
Chemicals-Measurement of viscosity using the
Hoppler falling-ball viscometer
2012-08-01实施
2011-12-30 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 发布 GB/T27846—2011
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准与德国标准DIN53015：2001《黏度测定Hoppler落球式黏度计法》（英文版）的技术内容
相同。
本标准作了下列编辑性修改：一删除了德国标准的前言、修订情况和之前的版本情况；
-增加了“参考文献”。 本标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会（SAC/TC251)提出并归口。 本标准起草单位：中国检验检疫科学研究院、中国化工经济技术发展中心、江苏煤化工程设计研究
院有限公司、中化化工标准化研究所。
本标准主要起草人：孙鑫、陈会明、王晓兵、杨挺、郭新宇。
I GB/T 27846--2011
化学品 黏度测定Hoppler
落球式黏度计法
1范围
本标准规定了利用Hoppler落球式黏度计测定牛顿液体动力黏度的方法。 本标准适用于测量-20℃～120℃温度下0.6mPa·s～250000mPa·s范围内的动力黏度。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO/TR3666水的黏度（Viscosityofwater） DIN1319-1测量技术基础第1部分：基本术语（Fundamentalsofmetrology一Part1：Basicter
minology)
DIN1319-3计量学基础第3部分：单一测量值测量、测量误差评价（Fundamentalsofmetro logyPart 3:Evaluation of measurements of single measurand,measurement uncertainty)
DIN1342-1黏度第1部分：流变概念（Viscosity—Part1：Rheologicalconcepts） DIN12785实验室玻璃仪器专用实验室温度计（Laboratoryglassware,specialpurposelabora
tory thermometers)
DINISO3585 硅酸硼玻璃3.3性质（Borosilicateglass3.3Properties） ISO/IECGuide98 测量值的不确定度表达式指南（Guidetotheexpressionofuncertaintyin
measurement)
3术语和定义
DIN1319-1和DIN1342-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
标准黏度试样standardviscositysample 利用标准黏度计在一个或多个温度下测量其黏度的标准牛顿液体试样，其黏度值及其溯源性在国
家黏度标准中有记载，并作为发布黏度单位的实物量具。
4符号、量和单位
符号、量和单位见表1。
表1符号、量和单位
符号 d D
量
SI单位 m kg/ m
其他法定单位
球体直径球体与液体密度之差
mm.μm g/cm
1 GB/T27846--2011
表1(续)
符号 8 g' K m mw n (sb)2 球体与液体密度差的相对方差 (sk)2 校准常数的相对方差
量
SI单位 m/s? m/s
其他法定单位
因黏度测量场地的重力引起的加速度因黏度计校准场地的重力引起的加速度校准常数球体质量球体质量的称重值在一系列的测量中的下落次数
1 -
Pa ·$· m*/(kg*s) mPa-s·cm*/(g-s)
kg kg 1 1 1 1 1 1 ℃ 1 kg° /m* kg /m' 1
bo g
一
(sm): 因黏度计位置偏离水平方向引起的黏度相对
方差
(s$)2 球体下落时间的相对方差 (simt)2 计时器的相对方差 5g
一 / K - g /cms g' /cm
温度测量标准偏差
(so.,)2 因温度测量值的不确定度引起的黏度相对方差 Ss 液体密度方差 Sk 球体密度方差 (sise)2 球体密度相对方差
球体下落时间计算不确定度需要的最短下落时间（见表4) 计算重复测量值的最短下落时间
-
ti t2
5 的
trmx tmin 下落时间 在一系列的n个单次测量中最长和最短的球体 U, 温度测量值的不确定度 U,U. 动态或运动黏度的温度系数 u, 黏度测量值的相对不确定度 U'sr 球体密度测量值的相对不确定度 Uk 测定校准常数的相对不确定度 w 2
一 K 1/℃ 一
c 1/K 1 1 I 1
一
空气浮力常数 GB/T27846—2011
6原理
在一个装满检测液体的倾斜圆柱形管内测量一个球体在重力作用下穿过一段用标记（计量长度）标出的距离所需的时间。
7计算方法
该方法利用从斯托克斯定律得出的黏度计公式，见式（1）：
=K×(Px-P)×t×%
*.( 1 )
g
注：常数K和Pk是通过校准测定的（见第11章）。
8仪器
8.1Hoppler落球式黏度计 8.1.1黏度计（见图1)由一个装有待测液体的下落管和一个经过选择适合液体黏度的球体组成。下落管由装在座架上的热控制管套（简称“热管套”）环绕着。热管套和下落管通过根枢轴连接在一起，枢轴垂直于下落管的轴线并以10°士1°的角度向水平方向倾斜。要将球体返回到起始位置，下落管和热管套组件可以相对于座架位置旋转180°。在起始位置，该组件通过锁定装置固定在座架上。座架有三条腿，其中两条腿的高度可以通过校平螺钉进行调节。座架上有一个最大误差为0.2°的水平仪，用来保证下落管处于垂直方向上的正确角度。温度是在热管套内用可更换的温度计进行测量的。 8.1.2下落管"是一个采用DINISO3585由硼硅酸玻璃3.32>制成的经校准后精确的玻璃管，硼硅酸玻璃具有3.3×10-"K-1线性热膨胀系数，其内径为15.94mm。在下落管的中段有上、下两个标记（分别为M，和M2），用来确定计量长度（100mm士1mm），另外还有一个下落管识别号和一条纵线或类似的标记。下落管将要插入内部，使热管套盖板上的箭头与纵线对齐。下落管用两个塞子进行密封，上塞上有一根毛细管连接到一个空腔。两个塞子的作用是防止在温度出现波动时压力发生无法接受的变化和空气进入。 8.1.3黏度计所有6个球体，每个球都确保在表2给出的测量范围内。所有球应与下落管共有相同线性热膨胀系数（即3.3×10-°K-1），否则不能应用不确定性方法。 8.2温度计
只要在全浸人并采用校准证书上规定的校正值时，允许热管套内温度的测量产生的不确定度"为 0.03℃（见第12章），那么不论是校准过的（全浸人式）玻璃水银温度计还是电温度计都可以使用。合适的温度计例如：设计符合Hoppler黏度计的DIN12785玻璃水银温度计或合适设计的铂电阻温度计。如果管套内温度测量的测量值不确定度较大，那么在12.2的不确定度计算中应计算公差。
在测量过程中温度计应防止受到热辐射。
1）该术语采用BS188，参考国际标准ISO12058-1中的"测量管”。 2）DINISO3585规定的具有一定耐化学性和物理特性的玻璃，称为“硅酸玻璃3.3”。 4 GB/T27846—2011
单位为毫米
001
Φ15.94±0.01
热管套；
1-
2- 下落管； 3- 球体；
座架； 5- 枢轴； 6- 锁定装置； 7- 校平螺钉；
4-
水平仪；温度计；
8- 9 10- 上塞；
M,M2 标记。
图1Hoppler落球式黏度计例图 GB/T27846—2011
8.3计时器
计时器应是一个读数精度达到0.01s的秒表。应根据其型号和工作条件在一段时间后重新进行校准，注意确保测量值的相对不确定度不超过2×10-*。 8.4恒温器
使用的恒温器应是一个自动控温的恒温槽，通过闭路连接到黏度计的热管套上，并在进行一系列的
测量时，应确保管套内的温度从10℃～70℃的温度偏差在0.02℃以内（或在温度超出这一范围时能恒温在0.05℃以内）。
在达到稳态条件规定的时间之后，管套内的指示温度与下落管内的温度之差不应超过0.01℃。 8.5密度测量
密度应由能确定受检液体的密度具有下列相对测量值不确定度的仪器测量： a)1 如果使用玻璃球，应为5×10-*； b) 如果使用金属球，应为1×10-3 注：合适的仪器例如ISO12185和ISO15212-1中的振动密度计，或ISO3507中的与天平组合的比重计。
9取样
个黏度计内需要加注大约40mL的试样。试样应根据有关待测液体的要求或相关液体取样标
准中的规定进行收集和预处理。
10准备
10.1试样的准备 10.1.1如果按照第9章的规定准备了试样，那么不必做进一步的准备工作。不过，假如加热后再恢复到测量温度时液体黏度保持不变，高黏度的液体可能需要加热后再加入到黏度计中。
注：如果在液体或其组分接近冰点时进行测量，可能会呈现出非牛顿特性。 10.1.2除非另有规定，否则只有在液体中的颗粒物影响测量时才需要对试样进行过滤。在这种情况下，还应在试验报告中说明使用的过滤器的孔径大小。有害的物质应根据职业安全规定和废弃物处理的有关规定进行处理。 10.2球体的选择 10.2.1 所选球体的下落时间不应低于表3中列出的值。
表3最短下落时间
最短下落时间/
球体号
t2 60 50 50
4i
700 300 300
1 2 3 ICS 13.300 A 80
GE
中华人民共和国国家标准
GB/T27846—2011
化学品 黏度测定Hoppler
落球式黏度计法
Chemicals-Measurement of viscosity using the
Hoppler falling-ball viscometer
2012-08-01实施
2011-12-30 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 发布 GB/T27846—2011
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准与德国标准DIN53015：2001《黏度测定Hoppler落球式黏度计法》（英文版）的技术内容
相同。
本标准作了下列编辑性修改：一删除了德国标准的前言、修订情况和之前的版本情况；
-增加了“参考文献”。 本标准由全国危险化学品管理标准化技术委员会（SAC/TC251)提出并归口。 本标准起草单位：中国检验检疫科学研究院、中国化工经济技术发展中心、江苏煤化工程设计研究
院有限公司、中化化工标准化研究所。
本标准主要起草人：孙鑫、陈会明、王晓兵、杨挺、郭新宇。
I GB/T 27846--2011
化学品 黏度测定Hoppler
落球式黏度计法
1范围
本标准规定了利用Hoppler落球式黏度计测定牛顿液体动力黏度的方法。 本标准适用于测量-20℃～120℃温度下0.6mPa·s～250000mPa·s范围内的动力黏度。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO/TR3666水的黏度（Viscosityofwater） DIN1319-1测量技术基础第1部分：基本术语（Fundamentalsofmetrology一Part1：Basicter
minology)
DIN1319-3计量学基础第3部分：单一测量值测量、测量误差评价（Fundamentalsofmetro logyPart 3:Evaluation of measurements of single measurand,measurement uncertainty)
DIN1342-1黏度第1部分：流变概念（Viscosity—Part1：Rheologicalconcepts） DIN12785实验室玻璃仪器专用实验室温度计（Laboratoryglassware,specialpurposelabora
tory thermometers)
DINISO3585 硅酸硼玻璃3.3性质（Borosilicateglass3.3Properties） ISO/IECGuide98 测量值的不确定度表达式指南（Guidetotheexpressionofuncertaintyin
measurement)
3术语和定义
DIN1319-1和DIN1342-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
标准黏度试样standardviscositysample 利用标准黏度计在一个或多个温度下测量其黏度的标准牛顿液体试样，其黏度值及其溯源性在国
家黏度标准中有记载，并作为发布黏度单位的实物量具。
4符号、量和单位
符号、量和单位见表1。
表1符号、量和单位
符号 d D
量
SI单位 m kg/ m
其他法定单位
球体直径球体与液体密度之差
mm.μm g/cm
1 GB/T27846--2011
表1(续)
符号 8 g' K m mw n (sb)2 球体与液体密度差的相对方差 (sk)2 校准常数的相对方差
量
SI单位 m/s? m/s
其他法定单位
因黏度测量场地的重力引起的加速度因黏度计校准场地的重力引起的加速度校准常数球体质量球体质量的称重值在一系列的测量中的下落次数
1 -
Pa ·$· m*/(kg*s) mPa-s·cm*/(g-s)
kg kg 1 1 1 1 1 1 ℃ 1 kg° /m* kg /m' 1
bo g
一
(sm): 因黏度计位置偏离水平方向引起的黏度相对
方差
(s$)2 球体下落时间的相对方差 (simt)2 计时器的相对方差 5g
一 / K - g /cms g' /cm
温度测量标准偏差
(so.,)2 因温度测量值的不确定度引起的黏度相对方差 Ss 液体密度方差 Sk 球体密度方差 (sise)2 球体密度相对方差
球体下落时间计算不确定度需要的最短下落时间（见表4) 计算重复测量值的最短下落时间
-
ti t2
5 的
trmx tmin 下落时间 在一系列的n个单次测量中最长和最短的球体 U, 温度测量值的不确定度 U,U. 动态或运动黏度的温度系数 u, 黏度测量值的相对不确定度 U'sr 球体密度测量值的相对不确定度 Uk 测定校准常数的相对不确定度 w 2
一 K 1/℃ 一
c 1/K 1 1 I 1
一
空气浮力常数 GB/T27846—2011
6原理
在一个装满检测液体的倾斜圆柱形管内测量一个球体在重力作用下穿过一段用标记（计量长度）标出的距离所需的时间。
7计算方法
该方法利用从斯托克斯定律得出的黏度计公式，见式（1）：
=K×(Px-P)×t×%
*.( 1 )
g
注：常数K和Pk是通过校准测定的（见第11章）。
8仪器
8.1Hoppler落球式黏度计 8.1.1黏度计（见图1)由一个装有待测液体的下落管和一个经过选择适合液体黏度的球体组成。下落管由装在座架上的热控制管套（简称“热管套”）环绕着。热管套和下落管通过根枢轴连接在一起，枢轴垂直于下落管的轴线并以10°士1°的角度向水平方向倾斜。要将球体返回到起始位置，下落管和热管套组件可以相对于座架位置旋转180°。在起始位置，该组件通过锁定装置固定在座架上。座架有三条腿，其中两条腿的高度可以通过校平螺钉进行调节。座架上有一个最大误差为0.2°的水平仪，用来保证下落管处于垂直方向上的正确角度。温度是在热管套内用可更换的温度计进行测量的。 8.1.2下落管"是一个采用DINISO3585由硼硅酸玻璃3.32>制成的经校准后精确的玻璃管，硼硅酸玻璃具有3.3×10-"K-1线性热膨胀系数，其内径为15.94mm。在下落管的中段有上、下两个标记（分别为M，和M2），用来确定计量长度（100mm士1mm），另外还有一个下落管识别号和一条纵线或类似的标记。下落管将要插入内部，使热管套盖板上的箭头与纵线对齐。下落管用两个塞子进行密封，上塞上有一根毛细管连接到一个空腔。两个塞子的作用是防止在温度出现波动时压力发生无法接受的变化和空气进入。 8.1.3黏度计所有6个球体，每个球都确保在表2给出的测量范围内。所有球应与下落管共有相同线性热膨胀系数（即3.3×10-°K-1），否则不能应用不确定性方法。 8.2温度计
只要在全浸人并采用校准证书上规定的校正值时，允许热管套内温度的测量产生的不确定度"为 0.03℃（见第12章），那么不论是校准过的（全浸人式）玻璃水银温度计还是电温度计都可以使用。合适的温度计例如：设计符合Hoppler黏度计的DIN12785玻璃水银温度计或合适设计的铂电阻温度计。如果管套内温度测量的测量值不确定度较大，那么在12.2的不确定度计算中应计算公差。
在测量过程中温度计应防止受到热辐射。
1）该术语采用BS188，参考国际标准ISO12058-1中的"测量管”。 2）DINISO3585规定的具有一定耐化学性和物理特性的玻璃，称为“硅酸玻璃3.3”。 4 GB/T27846—2011
单位为毫米
001
Φ15.94±0.01
热管套；
1-
2- 下落管； 3- 球体；
座架； 5- 枢轴； 6- 锁定装置； 7- 校平螺钉；
4-
水平仪；温度计；
8- 9 10- 上塞；
M,M2 标记。
图1Hoppler落球式黏度计例图 GB/T27846—2011
8.3计时器
计时器应是一个读数精度达到0.01s的秒表。应根据其型号和工作条件在一段时间后重新进行校准，注意确保测量值的相对不确定度不超过2×10-*。 8.4恒温器
使用的恒温器应是一个自动控温的恒温槽，通过闭路连接到黏度计的热管套上，并在进行一系列的
测量时，应确保管套内的温度从10℃～70℃的温度偏差在0.02℃以内（或在温度超出这一范围时能恒温在0.05℃以内）。
在达到稳态条件规定的时间之后，管套内的指示温度与下落管内的温度之差不应超过0.01℃。 8.5密度测量
密度应由能确定受检液体的密度具有下列相对测量值不确定度的仪器测量： a)1 如果使用玻璃球，应为5×10-*； b) 如果使用金属球，应为1×10-3 注：合适的仪器例如ISO12185和ISO15212-1中的振动密度计，或ISO3507中的与天平组合的比重计。
9取样
个黏度计内需要加注大约40mL的试样。试样应根据有关待测液体的要求或相关液体取样标
准中的规定进行收集和预处理。
10准备
10.1试样的准备 10.1.1如果按照第9章的规定准备了试样，那么不必做进一步的准备工作。不过，假如加热后再恢复到测量温度时液体黏度保持不变，高黏度的液体可能需要加热后再加入到黏度计中。
注：如果在液体或其组分接近冰点时进行测量，可能会呈现出非牛顿特性。 10.1.2除非另有规定，否则只有在液体中的颗粒物影响测量时才需要对试样进行过滤。在这种情况下，还应在试验报告中说明使用的过滤器的孔径大小。有害的物质应根据职业安全规定和废弃物处理的有关规定进行处理。 10.2球体的选择 10.2.1 所选球体的下落时间不应低于表3中列出的值。
表3最短下落时间
最短下落时间/
球体号
t2 60 50 50
4i
700 300 300
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