許多方法可用于測量流體的粘度。這些現(xiàn)象通常是基于三種現(xiàn)象之一 - 與流體接觸的移動表面，移動通過流體的物體和流過電阻組件的流體。這些現(xiàn)象利用了行業(yè)中的三種主要粘度計，即旋轉(zhuǎn)粘度計和落球粘度計和毛細(xì)管粘度計。落球粘度計通常用于測量牛頓液體和氣體的粘度。該方法在落球球達(dá)到**終速度時，在力平衡下應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律。按照牛頓關(guān)于落球的運(yùn)動定律，存在浮力，重力和阻力，并且這三個力達(dá)到零的凈力。阻力能夠從斯托克斯定律獲得，這是有效的在雷諾數(shù)小于1的情況下有效。
 
落球粘度計非常適合測量流體的粘度，并且該方法已在G際標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了說明。在G際標(biāo)準(zhǔn)中，該方法不同于參考文獻(xiàn)中描述的原理。這些標(biāo)準(zhǔn)描述了一種斜管法，其中落球管與垂直方向傾斜10°。此外，對于不同的動態(tài)粘度測量范圍，使用不同直徑的六個球，當(dāng)球的下降時間不低于測試過程中記錄的**小下降時間時，可以選擇合適的球。球通過樣品液體的滾動和滑動運(yùn)動有時位于傾斜的圓柱形測量管中。樣品粘度與球落下特定距離所需的時間相關(guān)，并且測試結(jié)果以動態(tài)粘度給出。
 
雖然落球法已經(jīng)很完善，并已在G際標(biāo)準(zhǔn)中予以說明，但操作這種類型的粘度計有點不方便。例如，粘度計需要六個不同直徑的球來測量不同的粘度范圍，并且用戶必須運(yùn)行測試來選擇合適的球。而且，很難確定落球到達(dá)終點速度的位置，即開始記錄線和起始落下位置之間的距離是否足夠。另外，斜管粘度計與垂直方向成10°; 因此落地的球不僅是墜落，而且也是滾動的。這種現(xiàn)象與落球法的推導(dǎo)條件不同。因此，本研究的目的是開發(fā)一種基于傳統(tǒng)落球法的新方法同時推導(dǎo)了描述垂直管中落球行為的動力學(xué)方程。由于這種類型的粘度計與地面垂直，所以在此將其稱為垂直落球粘度計。