蔡恩杯(又叫蔡氏杯或柴氏杯)是一种子弹头形状, 耐腐蚀、耐溶剂的不锈钢杯, 杯底开有一精确的小孔, 杯口上装有较长提手(长度约300 mm), 提手的顶部有一小环, 当手指勾住小环, 将杯子从测试液体中提起时, 可使杯子保持垂直状态。蔡恩粘度计如图1 所示。这种手提式粘度计能快速测定色漆、清漆、喷漆、油墨及有关液体的粘度。
一套蔡恩粘度计由5 个不同孔径的杯子所组成,可测量不同粘度的产品, 测量范围从5 ～ 1 800 mm2·s-1 , 杯子的体积都是44 ml 。流出孔直径、粘度测量范围及其适用于测试的流体材料参见表1 。此套粘度杯是设计用于牛顿型和近似牛顿型液体的测试, 若测试非牛顿型液体, 则推荐用其他方法。

蔡恩杯的特点是可将其浸入到测试液中, 不论该液体是热的还是冷的, 因此它可用于测定热炼过程中的清漆粘度, 在涂料施工现场或车间也有广泛的用途。从取出杯子的瞬间到从杯子中流出的流丝中断的时间就是该液体的粘度, 以Zahn No.#秒表示,也就是一定体积(44 ml)的液体从金属杯底部的小孔流出所需要的时间。

测定方法

用蔡恩粘度计测试液体粘度时, 先要观察待测液体, 应没有外来杂质和气泡, 再将待测液体充分搅匀,并测其温度。用手指勾住蔡恩粘度计提手上的小环,将粘度杯浸入液体中, 使液面没过杯口, 可让杯子在液体中停留1 ～ 5 min , 以达到热平衡, 然后迅速而平稳地将粘度计从液体中垂直拉起, 当粘度杯的上边缘一出液面, 立即计时。在液体流出的过程中, 粘度杯离液面距离不要超过150 mm 。当从杯底小孔流出的稳定流丝突然中断时, 停止计时, 并将读数精确到0.2 s。通常只需测试一次即可, 但为了更加精确起见, 可以取2 次或多次测定的平均值。最后在清洗粘度计时, 要用合适的溶剂和软刷, 注意不能用任何金属工具与杯底小孔接触, 因为对流出孔的任何划痕或磨损都将影响粘度杯的准确度。