黏度計

黏度計（英語：viscometer或viscosimeter）是用於測量流體黏度的儀器。對於黏度隨流動條件而變化的液體，則使用流變儀測定黏度，故流變儀可以認為是特殊的黏度計^[1]。黏度計僅在一種流量條件下測量。

U形管粘度計

奧斯特瓦爾德黏度計

該設備也被稱為玻璃毛細管粘度計或「奧斯特瓦爾德粘度計」，以威廉·奧斯特瓦爾德命名，另一個版本被稱為烏貝羅德黏度計。它主體是垂直放置在恆溫浴中的U形管。U型管的一臂有一段垂直的毛細管。上面有一個球狀玻璃泡，另一個球狀玻璃泡在另一臂，位置更低。

在測試時，將液體吸入上球泡，然後允許液體通過毛細管緩慢地流入下球泡。上球泡上方和下方有兩個標記，之間是已知的體積。根據泊肅葉定律，體積流率和運動黏度成反比，

所以對於確定的體積來說，液體的上液面通過這兩個標記所需的時間與液體的運動黏度成正比。

${\displaystyle {\frac {dV}{dt}}=v\pi R^{2}={\frac {\pi R^{4}}{8\eta }}\left({\frac {-\Delta P}{\Delta x}}\right)={\frac {\pi R^{4}}{8\eta }}{\frac {|\Delta P|}{L}},}$

校準可以使用具有已知特性的流體，比如水來進行。測量所測試液體在兩個標記之間流經所需的時間。將所需時間乘以黏度計的轉換係數，就可以獲得運動黏度。

落球黏度計

落球受力圖解

1851年，喬治·加布里埃爾·斯托克斯提出了雷諾數很小時適用的斯托克斯定律，這是落球黏度計的理論基礎。

${\displaystyle F=6\pi r\eta v,}$

此處 ${\displaystyle F}$代表摩擦力， ${\displaystyle r}$代表下落球體的半徑，${\displaystyle \eta }$是流體的黏度，${\displaystyle v}$是球體的下落速度，

當球體的重力大於浮力和摩擦力的合力時，球體會加速，摩擦力會變大，當球體重力和後兩者合力相等時，球體下落速度達到最大且保持不變，即末端速度。通過推導，可以得到末端速度：

${\displaystyle V_{\text{s}}={\frac {2}{9}}{\frac {r^{2}g(\rho _{p}-\rho _{f})}{\mu }},}$

此處：

V_s代表末端速度又稱沉積速度(m/s),

r是落球的斯托克斯半徑（米）

g是重力加速度（m/s²）,

ρ_p是落球的密度(kg/m³),

ρ_f是流體的密度(kg/m³),

μ是流體的動力黏度(Pa·s).

一系列不同直徑的鋼球經常被用於落球黏度測量，以提高測量的準確性。學校的黏度測量實驗經常用甘油作實驗流體。如果選擇比較合適的下落球體，那麼就可以在達到第一個標記之前達到末端速度，可以通過該球體通過兩個標記之間的時間，求出末端速度，進而通過斯托克斯定律求出流體的黏度。這個結果的有效性的一個限制因素是使用的球體的粗糙度。

豎直的落球黏度計的一種改進是滾球粘度計，浸在試驗液中的球滾下坡度，也可以通過使用專利的V板進一步改進，從而增加了所行距離的旋轉次數，可以在更小，更可攜式的設備中達到末端速度。被控制的球的滾動避免了流體中的湍流，這有時會在豎直落球實驗中出現。^[2]