旋转式血流变仪的检定方法
作者：岳燕达 卢新
单位：岳燕达 卢新(北京泰诺德新技术研究所 北京林业大学213信箱100083)
关键词：
中国血液流变学杂志000304 中图分类号 R318.6
血流变检验工作在我国开展已有二十余年，检测仪器也逐步升级，旋转式血流变仪目前已成为市场主流产品。但由于血流变仪生产厂家较多，仪器结构不同，至今未形成一套行之有效的检定方法，这样既不利于市场的管理，也不利于临床及科研工作的开展。建立血流变仪的行业标准已成为一项迫在眉睫的工作。在此我们以旋转式控剪切率粘度计的测试原理为基础，提出一套简单易行的评定方法，以供大家参考。
1 测试原理
旋转式粘度计测量粘度公式为：
, 百拇医药
η＝τ/D
η：粘度值，单位mPa.s
τ：切应力，单位mPa
D：切变率。单位S-1
从公式中我们可看出η的精度取决于剪切率D的精度和剪切应力τ的精度。如果控剪切率粘度计能提供准确的剪切率D，并能检测出剪切应力τ的细微变化，粘度测量就不是一件难事了。但是还有一点提醒大家注意：有一个与粘度关系密切的要素在公式中反映不出来，它就是温度。温度在粘度测量中一定不能忽略，在给出某一物质粘度时必须要注明其测试温度。
图1
, 百拇医药
图2
在实际测试中剪切率D为设定值，靠用户需要设定；剪切应力τ为实际测量值。而η是一个比值。对于牛顿流体η是一个定值，剪切率D越高，剪切应力τ越大，呈线性关系(如图1)。对于非牛顿流体η是一个变值，剪切率D与剪切应力τ呈非线性变化(图2)。故对于非牛顿流体，在给出其测试温度及粘度值η的同时还必须注明测试时的剪切率D值。
2 仪器检定
我们仪据测试原理，结合仪器的一些相关技术参数举例来评定它们。例如一台粘度计的相关技术参数为：剪切应力τ范围为10～1000mPa，测试绝对误差<3%;剪切率D范围1～200S-1，绝对误差<1%；温度范围37℃±0.5℃。这三个范围是粘度计的最主要技术参数，粘度测试范围可通过上述参数换算获得。
2.1 剪切率D的精度判定
, http://www.100md.com
剪切率D与转速关系密切，两者在数值上相差一个系数，这个系数与测试探头的结构、尺寸有关，不同厂的值各不相同。这个系数厂家应当提供。剪切率D范围为1～200S-1，与转速相关系数为0.5。这便说明剪切率D＝1S-1时其测头应2min转1圈；在剪切率D＝200S-1时，测头每min转100圈。我们可通过转速表和秒表判定其剪切率D范围。
首先在仪器的旋转部件上用胶布做一个标记，然后按仪器的使用要求将剪切率D全部设置成200S-1，不加样品，令仪器空转，用转速表测某转速，如没有转速表可用秒表计其1min转过的圈数；然后将剪切率D设置成1S-1，用秒表测其转一周的时间。看其是否符合要求。为减少人为测试误差可多做几次，其剪切率D>50时，误差应<1%，剪切率D<=50时其误差应<2%。
2.2 温度精度判定
, 百拇医药
将机器正常预热后，在液池中加入一定液体，用点温计或体温表测试其温度，看其是否在37℃左右，是否满足厂家所给技术参数要求。从技术角度来讲，温控较易实现，但在实际测试时用户一定要注意标本及测试探头的预热，否则血样测试温度低于37℃会出现测试结果偏高的问题。
2.3 剪切应力τ精度判定
剪切应力τ指标是一台粘度计最关键的技术参数。剪切应力τ范围为10～1000mPa，表示最大剪切应力τmax为1000mPa，最小剪切应力τmin为10mPa，τmax表明仪表的最大量程，τmin表明是仪表的灵敏度。对于血液专用粘度计来讲，灵敏度一定要高，否则将测不出低切1S-1时血液的粘度，因为在1S-1时全血提供的剪切应力τ只有10～30mPa。剪切应力τ值可通过在一定剪切率D下测试标准油的粘度的方法确定，具体方法如下：
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①准备37℃ 10mPa.s左右标准油。
②由D＝τ/η计算剪切率D设定值，检测τmax时剪切率D应设置为1000mPa/10mPa.s=100S-1；
检测τmin时剪切率D应设置为10mPa/10mPa.s=1S-1。
③按仪器操作要求加标准油，预热。
④将仪器设置成单一剪切率D状态(即只设定一个相同的剪切率D，一般粘度计都具备这个功能)分别用100S-1、1S-1测试标准液粘度。
⑤如果仪器有剪切应力τ值显示，可直接读取，如无此功能，可通过粘度结果计算剪切应力τ值，剪切应力τ＝剪切率D*实测标准液粘度值η，如测得结果在1S-1时为9.8mPa.s，切应力τ＝1×9.8＝9.8mPa；
, http://www.100md.com
如测得结果在100S-1时为10.1mPa.s，切应力τ＝100×10.1＝1010mPa。
⑥判别 由此种方法可测出仪器的剪切应力τ范围及误差，在1S-1时，其误差为｜(10-9.8)/10｜×100%＝2%。在100S-1时误差为｜(1000-1010)/1000｜×100%＝1%。本例实际测试结果与厂家所给参数相符。
如通过上述方法验证了厂家所提供的剪切率D和剪切应力τ的范围以及剪切应力τ的精度，您就可以自己判定您选定的血流变仪的水平了。虽然国内目前没有统一的标准，但国际血液学标准化委员会(ICSH)对血液粘度计的参数有一些要求，剪切率D的范围为1～200S-1，剪切应力τ的范围为10～1000mPa，温度范围为37℃±0.5℃。能满足ICSH要求的粘度计才是临床上理想的粘度计。
注：选η＝10mPa.s左右的标准油作标准物质是为了便于检测本例粘度计的技术参数。
(2000年5月21日收稿), 百拇医药
单位：岳燕达 卢新(北京泰诺德新技术研究所 北京林业大学213信箱100083)
关键词：
中国血液流变学杂志000304 中图分类号 R318.6
血流变检验工作在我国开展已有二十余年，检测仪器也逐步升级，旋转式血流变仪目前已成为市场主流产品。但由于血流变仪生产厂家较多，仪器结构不同，至今未形成一套行之有效的检定方法，这样既不利于市场的管理，也不利于临床及科研工作的开展。建立血流变仪的行业标准已成为一项迫在眉睫的工作。在此我们以旋转式控剪切率粘度计的测试原理为基础，提出一套简单易行的评定方法，以供大家参考。
1 测试原理
旋转式粘度计测量粘度公式为：
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η＝τ/D
η：粘度值，单位mPa.s
τ：切应力，单位mPa
D：切变率。单位S-1
从公式中我们可看出η的精度取决于剪切率D的精度和剪切应力τ的精度。如果控剪切率粘度计能提供准确的剪切率D，并能检测出剪切应力τ的细微变化，粘度测量就不是一件难事了。但是还有一点提醒大家注意：有一个与粘度关系密切的要素在公式中反映不出来，它就是温度。温度在粘度测量中一定不能忽略，在给出某一物质粘度时必须要注明其测试温度。
图1
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图2
在实际测试中剪切率D为设定值，靠用户需要设定；剪切应力τ为实际测量值。而η是一个比值。对于牛顿流体η是一个定值，剪切率D越高，剪切应力τ越大，呈线性关系(如图1)。对于非牛顿流体η是一个变值，剪切率D与剪切应力τ呈非线性变化(图2)。故对于非牛顿流体，在给出其测试温度及粘度值η的同时还必须注明测试时的剪切率D值。
2 仪器检定
我们仪据测试原理，结合仪器的一些相关技术参数举例来评定它们。例如一台粘度计的相关技术参数为：剪切应力τ范围为10～1000mPa，测试绝对误差<3%;剪切率D范围1～200S-1，绝对误差<1%；温度范围37℃±0.5℃。这三个范围是粘度计的最主要技术参数，粘度测试范围可通过上述参数换算获得。
2.1 剪切率D的精度判定
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剪切率D与转速关系密切，两者在数值上相差一个系数，这个系数与测试探头的结构、尺寸有关，不同厂的值各不相同。这个系数厂家应当提供。剪切率D范围为1～200S-1，与转速相关系数为0.5。这便说明剪切率D＝1S-1时其测头应2min转1圈；在剪切率D＝200S-1时，测头每min转100圈。我们可通过转速表和秒表判定其剪切率D范围。
首先在仪器的旋转部件上用胶布做一个标记，然后按仪器的使用要求将剪切率D全部设置成200S-1，不加样品，令仪器空转，用转速表测某转速，如没有转速表可用秒表计其1min转过的圈数；然后将剪切率D设置成1S-1，用秒表测其转一周的时间。看其是否符合要求。为减少人为测试误差可多做几次，其剪切率D>50时，误差应<1%，剪切率D<=50时其误差应<2%。
2.2 温度精度判定
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将机器正常预热后，在液池中加入一定液体，用点温计或体温表测试其温度，看其是否在37℃左右，是否满足厂家所给技术参数要求。从技术角度来讲，温控较易实现，但在实际测试时用户一定要注意标本及测试探头的预热，否则血样测试温度低于37℃会出现测试结果偏高的问题。
2.3 剪切应力τ精度判定
剪切应力τ指标是一台粘度计最关键的技术参数。剪切应力τ范围为10～1000mPa，表示最大剪切应力τmax为1000mPa，最小剪切应力τmin为10mPa，τmax表明仪表的最大量程，τmin表明是仪表的灵敏度。对于血液专用粘度计来讲，灵敏度一定要高，否则将测不出低切1S-1时血液的粘度，因为在1S-1时全血提供的剪切应力τ只有10～30mPa。剪切应力τ值可通过在一定剪切率D下测试标准油的粘度的方法确定，具体方法如下：
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①准备37℃ 10mPa.s左右标准油。
②由D＝τ/η计算剪切率D设定值，检测τmax时剪切率D应设置为1000mPa/10mPa.s=100S-1；
检测τmin时剪切率D应设置为10mPa/10mPa.s=1S-1。
③按仪器操作要求加标准油，预热。
④将仪器设置成单一剪切率D状态(即只设定一个相同的剪切率D，一般粘度计都具备这个功能)分别用100S-1、1S-1测试标准液粘度。
⑤如果仪器有剪切应力τ值显示，可直接读取，如无此功能，可通过粘度结果计算剪切应力τ值，剪切应力τ＝剪切率D*实测标准液粘度值η，如测得结果在1S-1时为9.8mPa.s，切应力τ＝1×9.8＝9.8mPa；
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如测得结果在100S-1时为10.1mPa.s，切应力τ＝100×10.1＝1010mPa。
⑥判别 由此种方法可测出仪器的剪切应力τ范围及误差，在1S-1时，其误差为｜(10-9.8)/10｜×100%＝2%。在100S-1时误差为｜(1000-1010)/1000｜×100%＝1%。本例实际测试结果与厂家所给参数相符。
如通过上述方法验证了厂家所提供的剪切率D和剪切应力τ的范围以及剪切应力τ的精度，您就可以自己判定您选定的血流变仪的水平了。虽然国内目前没有统一的标准，但国际血液学标准化委员会(ICSH)对血液粘度计的参数有一些要求，剪切率D的范围为1～200S-1，剪切应力τ的范围为10～1000mPa，温度范围为37℃±0.5℃。能满足ICSH要求的粘度计才是临床上理想的粘度计。
注：选η＝10mPa.s左右的标准油作标准物质是为了便于检测本例粘度计的技术参数。
(2000年5月21日收稿), 百拇医药