Обзор лабораторных вискозиметров и анализаторов вязкости
Другие статьи
Функция тары на электронных весах
Тарирование
Вес нетто и вес брутто — какая разница
Нетто и брутто
Обзор технических характеристик весов
Технические характеристики весов
Обзор напольных платформенных весов SCALE
Весы Scale
Обзор настольных фасовочных весов SW CAS
Весы SW CAS
Обзор паллетных электронных весов
Паллетные весы
Обзор промышленных платформенных весов
Платформенные весы
Обзор электронных крановых весов
Крановые весы
Термостойкие весы
Термостойкие весы
Обзор ударопрочных электронных весов
Ударопрочные весы
НПИ тензометрического датчика веса
НПИ
Обзор промышленных лабораторных анализаторов влажности и влагомеров
Влагомеры
Взрывозащищенные и взрывобезопасные весы
Взрывозащищенные весы
Грузоприемное устройство весов
ГПУ
Весы статического взвешивания
Статическое взвешивание
Разница между калибровкой, поверкой, юстировкой и аттестацией весов
Калибровка и поверка
Обзор электронных железнодорожных весов для взвешивания вагонов
Вагонные весы
Обзор электронных влагозащищенных весов и их характеристик
Влагозащищенные весы
Мембранный тензодатчик веса RTN HBM
RTN HBM
Весовое оборудование
Весовое оборудование
Силовоспроизводящие и разрывные машины
Разрывные машины
Промышленный рентген-сканер для пищевой продукции
Рентген-сканеры
Промышленные металлодетекторы для пищевой промышленности
Металлодетекторы
Выносные дублирующие табло для весов
Дублирующие табло
Автомобильные весы в Новосибирске
Автовесы Новосибирск
Тензометрическое оборудование
Тензооборудование
Весовые терминалы и индикаторы
Весовые терминалы
Соединительная коробка для электронных весов
Соединительная коробка
Дискретность и цена деления шкалы весов
Дискретность
Устройство автомобильных весов
Устройство автовесов
Цифровой тензодатчик
Цифровые тензодатчики
Весы монорельсовые электронные
Монорельсовые весы
Что такое НмПВ на весах
НмПВ
Поосные автомобильные весы тензометрические
Поосные весы
S-образный тензометрический датчик DEE/DEF Keli
DEE Keli
Обзор электронных весов для погрузчиков и бортовых систем взвешивания
Весы для погрузчиков
ГОСТы на электронные весы
ГОСТы на весы
Тензодатчик колонного типа HBM C16
C16 HBM
Молочные весы
Конвейерные весы непрерывного действия
Конвейерные весы
Автомобильные весы для КАМАЗа
Автовесы для Камаза
Автомобильные весы в Санкт-Петербурге
Автовесы Санкт-Петербург
Пасечные весы для взвешивания ульев
Пасечные весы
Консольный тензодатчик Keli SQB-A/-SS
SQB Keli
Обзор видов и характеристик бункерных весов
Бункерные весы
Обзор характеристик тензодатчика ZSFY-A/SS Keli колонного типа
ZSFY Keli
Электронные тензометрические системы динамического взвешивания
Динамические весы
Наибольший предел взвешивания весов и его максимальные значения
НПВ
Какие тензометрические датчики используются на автомобильных весах
Тензодатчики для автовесов
Альтернативные названия тензометрических датчиков и синонимы
Названия тензодатчиков
Виды и классификация автомобильных электронных весов
Виды автовесов
Классы точности весового оборудования
Классы точности
Виды и характеристики тензодатчиков
Тензодатчики
Обзор чеквейеров
Чеквейеры
Автомобильные весы в Москве
Автовесы Москва
Сколько весят автомобильные весы
Вес автовесов
Обзор емкостных весов
Емкостные весы
Обзор измерителей ВГХ
Измерители ВГХ
Обзор торговых весов
Торговые весы
Что такое вискозиметр
| Вискозиметр Брукфильда |
|---|
|
|
Вискозиметр — это устройство для измерения кинематической и динамической вязкости материала.
Другими словами, это анализатор вязкости.
Вискозиметры нашли применение в самых разнообразных отраслях производственной деятельности и лабораторных исследований. Они применяются в:
-
медицине для анализа крови
-
фармацевтике и косметологии для производства лекарств, мазей и кремов
-
химическом производстве для определения состояния жидких или текучих материалов
-
пищевой промышленности для контроля качества пищевых продуктов — молока, морсов, йогуртов, сока, меда
-
лакокрасочном производстве и на покрасочных участках всех производств и сервисов по ремонту и обслуживанию автомобилей
-
нефтяной отрасли при получении бензинов, масел или дизельного топлива
-
научно-исследовательских центрах и лабораториях
Можно сказать, что анализатор вязкости необходим практически везде, где работа ведется с жидкостями, состояние которых требует контроля или должно соответствовать утвержденным нормам.
При этом вискозиметры могут применяться не только в производстве и контроле на производствах, где используются гомогенизированные жидкости и текучие смеси, но и при работе с дистиллятами. С помощью анализатора влажности можно определить вязкость жидкости и ее соответствие эталону или расчетной величине.
Виды вискозиметров
Вискозиметры делятся на классы, в зависимости от принципа действия и сферы использования. Наиболее востребованные типы оборудования:
|
|
Вибрационный вискозиметр Его еще называют вискозиметром камертонного типа благодаря схожести принципа действия с работой камертона.  Плюсы. Имеет высокую точность. Простота использования. Измеряет вязкость неньютоновских жидкостей и неоднородных смесей. Минусы. Высокая цена анализатора вязкости. Сложность конструкции. |
|
|
Пузырьковый вискозиметр измеряет кинематическую вязкость, фиксируя траекторию и время свободного всплытия пузырька газа в жидкости. Данный тип анализаторов вязкости широко используется в промышленных и химических лабораториях. Плюсы. Высокая точность анализатора вязкости. Возможность измерять очень вязкие среды — краски, лаки, полимеры. Минусы. Высокая цена. Сложность конструкции. |
|
|
Ультразвуковой вискозиметр. Анализатор вязкости, использующий ультразвуковой метод, имеет зонд, который погружается в жидкость и генерирует короткие токовые импульсы небольшой длительности. При этом в катушке наводится ЭДС, скорость убывания которой пропорционально вязкости среды. При достижении нижнего порогового уровня величины ЭДС импульс тока генерируется заново. Вязкость вещества рассчитывается по частоте импульсов.Плюсы. Высокая точность. Высокая скорость измерения. Минусы |
|
|
Ротационный вискозиметр имеет два соосных тела вращения (обычно диск, полусфера или конус), одно из которых размещается в резервуаре с исследуемым веществом. Первое тело принудительно вращается, и воздействует на второе тело в жидкости (которому передает момент вращательного движения). Измерение вязкости происходит по деформации осного соединения и отставанию тела в жидкости, вызванного ее сопротивлением вращению. К анализаторам вязкости ротационного типа относится вискозиметр Брукфильда, который широко применяется в нефтедобычи и газовой отрасли. Плюсы. Возможность непрерывного контроля жидкости или газа. Минусы.  Узкий диапазон измерений (который увеличивается при наличии нескольких видов роторов). Низкая чувствительность и относительно невысокая точность в ряде случаев. |
|
|
Капиллярный вискозиметр представляет систему емкостей, соединенную капилляром.В одном случае анализатор рассчитывает вязкость жидкости, измеряя разницу времени ее прохождения под воздействием силы тяжести через капиллярную трубку и трубку большого сечения, капиллярного эффекта не имеющей. Во втором случае жидкость проходит по капилляру под заданным аппаратурой давлением и измеряется разница давления на концах этой трубки. Плюсы. Простота конструкции. Возможность измерения абсолютной вязкости. Низкая цена Минусы. Большие размеры. Хрупкость. Ограниченный диапазон измерений (возможность измерять вязкость только у легкотекучих однородных сред). Невозможность непрерывного измерения. |
|
|
Вискозиметр с падающим шариком представляет собой трубку с исследуемым веществом внутри. Плюсы. Простота конструкции. Низкая цена. Возможность измерения вязкости не гомогенизированных сред. Минусы. Затруднено исследование непрозрачных сред (необходима опция электромагнитного детектирования месторасположения шарика). Невозможность непрерывного измерения. |
Также вискозиметры могут классифицироваться по:
-
температуре исследуемой среды (высоко- и низкотемпературные)
-
свойствам вязкой жидкости (универсальные и специализированные)
-
области применения (лабораторные, промышленные, медицинские и мобильные)
Калибровка вискозиметров
Калибровка вискозиметров осуществляется согласно методики калибровки производителя оборудования и требованиям Государственных стандартов.
В связи с большим разнообразием нюансов проведения калибровки и поверки для каждого типа вискозиметров, в данной статье будут рассмотрены только самые общие вопросы и даны ссылки на ГОСТы.
Калибровка анализаторов вязкости осуществляется использованием стандартного раствора. Так как вязкость материала зависит от температуры, необходимо выполнить температурную корректировку коэффициента вязкости, который указан в сертификате об измерениях, который прилагается производителем стандартных растворов к своей продукции.
ГОСТы на вискозиметры
В настоящее время на анализаторы вязкости действует основной ГОСТ 29226-91 «Вискозиметры жидкостей», согласно которому к вискозиметрам предъявляются общие требования и методы испытаний для внесения оборудования в Государственный Реестр средств измерений.
К капиллярным вискозиметрам технические условия регламентирует ГОСТ 10028-81.
ГОСТ 25271-93 определяет ТУ для вискозиметров Брукфильда.
Метод определения условной вязкости нефтепродуктов определяется ГОСТ 6258-85, при этом данный документ использует положения и ссылается на ГОСТ 33-2000 как на нормативно-техническую документацию.
Методические указания РД 50-416-83 регламентируют порядок проведения поверки капиллярных стеклянных образцовых вискозиметров.
Все указанные выше ГОСТы являются действующими.
Ссылки на Государственные Стандарты открывается в новом окне
ГОСТ 29226-91 Вискозиметры жидкостей. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 10028-81 Вискозиметры капиллярные стеклянные. Технические условия.
ГОСТ 25271-93. Пластмассы. Смолы жидкие, эмульсии или дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду.
ГОСТ 6258-85 Нефтепродукты. Метод определения условной вязкости.
ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94) Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости.
Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.
РД 50-416-83 Методические указания. Вискозиметры стеклянные капиллярные образцовые. Методы и средства поверки.
ГОСТ 8.290-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Вискозиметры типа ВУ. Методика поверки.
Купить вискозиметр у официального дистрибьютора
Купить вискозиметр для лабораторий и промышленности по выгодным ценам на официальном сайте дистрибьютора ведущих мировых брендов — компании Модуль можно, связавшись с нашими консультантами.
Для увеличения точности измерений в лабораторных условиях опционально поставляется антивибрационный стол.
На все оборудование дается гарантия до 2 лет! Доставка осуществляется по всей территории России, Белоруссии и Казахстана.
Компания Модуль – Ваш персональный инженер в мире измерительного оборудования!
Заказать вискозиметр у официального дистрибьютора измерительной техники
Другие статьи
Функция тары на электронных весах
Тарирование
Вес нетто и вес брутто — какая разница
Нетто и брутто
Обзор технических характеристик весов
Технические характеристики весов
Обзор напольных платформенных весов SCALE
Весы Scale
Обзор настольных фасовочных весов SW CAS
Весы SW CAS
Обзор паллетных электронных весов
Паллетные весы
Обзор промышленных платформенных весов
Платформенные весы
Обзор электронных крановых весов
Крановые весы
Термостойкие весы
Термостойкие весы
Обзор ударопрочных электронных весов
Ударопрочные весы
НПИ тензометрического датчика веса
НПИ
Обзор промышленных лабораторных анализаторов влажности и влагомеров
Влагомеры
Взрывозащищенные и взрывобезопасные весы
Взрывозащищенные весы
Грузоприемное устройство весов
ГПУ
Весы статического взвешивания
Статическое взвешивание
Разница между калибровкой, поверкой, юстировкой и аттестацией весов
Калибровка и поверка
Обзор электронных железнодорожных весов для взвешивания вагонов
Вагонные весы
Обзор электронных влагозащищенных весов и их характеристик
Влагозащищенные весы
Мембранный тензодатчик веса RTN HBM
RTN HBM
Весовое оборудование
Весовое оборудование
Силовоспроизводящие и разрывные машины
Разрывные машины
Промышленный рентген-сканер для пищевой продукции
Рентген-сканеры
Промышленные металлодетекторы для пищевой промышленности
Металлодетекторы
Выносные дублирующие табло для весов
Дублирующие табло
Автомобильные весы в Новосибирске
Автовесы Новосибирск
Тензометрическое оборудование
Тензооборудование
Весовые терминалы и индикаторы
Весовые терминалы
Соединительная коробка для электронных весов
Соединительная коробка
Дискретность и цена деления шкалы весов
Дискретность
Устройство автомобильных весов
Устройство автовесов
Цифровой тензодатчик
Цифровые тензодатчики
Весы монорельсовые электронные
Монорельсовые весы
Что такое НмПВ на весах
НмПВ
Поосные автомобильные весы тензометрические
Поосные весы
S-образный тензометрический датчик DEE/DEF Keli
DEE Keli
Обзор электронных весов для погрузчиков и бортовых систем взвешивания
Весы для погрузчиков
ГОСТы на электронные весы
ГОСТы на весы
Тензодатчик колонного типа HBM C16
C16 HBM
Обзор молочных весов
Молочные весы
Конвейерные весы непрерывного действия
Конвейерные весы
Автомобильные весы для КАМАЗа
Автовесы для Камаза
Автомобильные весы в Санкт-Петербурге
Автовесы Санкт-Петербург
Пасечные весы для взвешивания ульев
Пасечные весы
Консольный тензодатчик Keli SQB-A/-SS
SQB Keli
Обзор видов и характеристик бункерных весов
Бункерные весы
Обзор характеристик тензодатчика ZSFY-A/SS Keli колонного типа
ZSFY Keli
Электронные тензометрические системы динамического взвешивания
Динамические весы
Наибольший предел взвешивания весов и его максимальные значения
НПВ
Какие тензометрические датчики используются на автомобильных весах
Тензодатчики для автовесов
Альтернативные названия тензометрических датчиков и синонимы
Названия тензодатчиков
Виды и классификация автомобильных электронных весов
Виды автовесов
Классы точности весового оборудования
Классы точности
Виды и характеристики тензодатчиков
Тензодатчики
Обзор чеквейеров
Чеквейеры
Автомобильные весы в Москве
Автовесы Москва
Сколько весят автомобильные весы
Вес автовесов
Обзор емкостных весов
Емкостные весы
Обзор измерителей ВГХ
Измерители ВГХ
Обзор торговых весов
Торговые весы
Что такое вискозиметр и как его выбрать?
Что такое вискозиметр
У многих начинающих лаборантов, только начинающих обращаться с лабораторным оборудованием, возникает вопрос – что такое вискозиметр? Что он измеряет?
В первую очередь, стоит пояснить, что измеряет вискозиметр – вязкость вещества.
Это одна из важнейших характеристик жидких фракций, характеризует значение трения слоев внутри пробы. Чем меньше вибровязкость, тем более текучий раствор. В качестве эталона обычно применяется дистиллированная (очищенная) вода, динамическая величина которой составляет 1 мПа·с при комнатной температуре (20° С) и стандартном атмосферном давлении.
Где используется вискозиметр
Ответ на вопрос, где используется вискозиметр, прост – в лабораторных исследованиях. Сейчас практически каждое среднее и большое предприятие располагает лабораторией, где оценивается уровень качества исходного сырья, полуфабрикатов и созданных продуктов. Вязкость стоит в ряду ключевых метрик любой жидкой фракции.
Наибольшее применение аппарат находит в пищевой индустрии (т.к. качество продуктов питания критически важно для здоровья потребителя), в фармацевтической, косметической, нефтехимической и других. В том числе, часто вискозиметр применяется в научных исследованиях, чтобы разработать новые лекарственные препараты и т.
п.
Виды вязкости, и чем они отличаются
Целостный с точки зрения потребителя термин «вязкость веществ» на деле подразделяется на 2 взаимозависимые физические характеристики жидкого образца.
Различают:
- Динамическую (характеризует текучесть жидкость в реальных, конкретных условиях). Измеряется в Пас (паскаль-секунда) и П или сП (Пуаз или сантиПуаз)
- Кинематическую вязкость веществ (характеризует отношение динамического значения к плотности исследуемой среды). По этому параметру можно судить о текучести пробы в различных условиях (при меняющихся температурах и давлении).
Т. о., вискозиметр – это прибор, измеряющий динамическую или кинематическую вязкость материала (возможно выявить какую-либо одну из этих характеристики на приборе конкретного вида, но не 2 одновременно).
Типы вискозиметров
Выбор оборудования зависит от диапазона густоты исследуемых растворов, регулярности замеров, требованиям к скорости получения данных, и конечно, бюджета предприятия.
Ниже рассматриваются основные классы вискозиметров по классификации на базе принципа работы.
Ротационный
Вискозиметр ротационный – популярный вид прибора. В соответствии с названием (происхождение – латинское слово rotatio, что означает «вращение, круговое движение», в приборах данного типа густота веществ измеряется при помощи крутящегося шпинделя. В исследуемую жидкую фракцию опускают вращающийся шпиндель. Вращение шпинделя в растворе замедляется, крутящий момент изменяется. Чтобы поддерживать стабильную заданную скорость вращения, аппарат потребляет много электроэнергии. Изменение величины тока продиктовано консистенцией пробы, и эта зависимость фиксируется вибровискозиметром и отображается на экране.
К достоинствам данных аппаратов можно отнести простоту использования и высокую универсальность, возможность проводить измерения непрерывно. Но среди недостатков вискозиметра ротационного – большое тепловыделение, большое потребление тока, необходимость применения нескольких шпинделей и высокая цена.
Лаборатории с небольшим бюджетом редко могут позволить себе закупить ротационный вискозиметр.
Капиллярные
Капиллярные – самые примитивные по принципу работы. Как работает инструмент, понятно из названия: по стеклянной трубке, как бы по капле, вытекает объем жидкости при заданном давлении. Разница давлений при проходе раствора через тонкую и толстую трубку и определяет целевую метрику.
Такой способ исследования очень прост, надежен и бюджетен, позволяет определить вибровязкость раствора в широком диапазоне густоты веществ. Впрочем, капиллярный вискозиметр лабораторный не способен измерять слишком вязкие эмульсии (каучуки, резиновые смеси, строительные смеси). А также нужно очищать после каждого измерения, что увеличивает длительность.
С движущимся шариком
Вискозиметр такой группы называют, в том числе, «с падающим шариком», или анализатор по Стоксу, Гепплера.
Принцип работы базируется на законе Стокса: густоту фракции можно определить по времени, за которое шарик под воздействием гравитации (собственного веса) проходит некое расстояние.
Вибрационный
Вибрационные вискозиметры – один из самых производительных, надежных и универсальных приборов. Их деятельность базируется на методе камертонной вибрации. Именно к таковым относится вибровискозиметры A&D японского производства. Принцип работы таков: при подаче электротока, рессорная (сенсорная) пластина вибрирует с постоянной частотой. При погружении в жидкий образец, между пластинами и фракцией возникает трение. Амплитуда возникающих колебаний меняется в зависимости от силы трения. Далее аппарат регулирует возбуждающий электроток с тем, чтобы амплитуда колебаний оставалась постоянной. При этом значение тока прямо пропорционально величине вязкости. Именно по корреляции этих показателей и измеряется вибровязкость.
К преимуществам такого метода можно отнести работу в режиме реального времени, высокую точность и повторяемость.
В отличие от инструментов другого типа, не нужно постоянно менять расходный материал: сенсорные пластины едины для всех образцов. Дополнительные плюсы сенсорных пластин – низкая теплоемкость, благодаря чему быстро достигается температурной равновесие с окружающей средой, а кроме того, отсутствие деформации фракции (что критично для гелей, пенящихся и взболтанных образцов, содержащих пузырьки воздуха; при механическом воздействии структура необратимо меняется).
Вместе с тем, доступна калибровка по 1 или 2 точкам в узком диапазоне, что позволяет достичь минимальной погрешности замеров вискозиметра лабораторного.
Пузырьковый
Инструменты данной группы фиксируют кинематическую вязкость веществ, измеряя время и траекторию всплытия пузырька газа в влажном материале. Таким методом можно замерять густоту веществ даже самых вязких сред. Однако оборудование имеет сложную конструкцию и высокую цену.
Чашка-вискозиметр
Рабочая часть представляет собой чашку или воронку.
Метод основан на фиксации времени, за которое образец вытекает через узкое сопло воронки. Чем время меньше, тем более вязкая среда.
Инструменты такого вида характеризуются простой конструкцией и ценой ниже среднерыночной. Тем временем, значимый минус – невозможность делать непрерывные замеры.
Базовая сфера применения – производство лакокрасочных изделий.
Суттарда
Вискозиметры такого вида стандартно вовлечены в замеры консистенции гипсового теста. Проба наливается в медный или латунный цилиндр, установленный на стеклянное квадратное основание, который затем приподнимается. По диаметру расплыва получившейся «лепешки» фиксируется значение вязкости веществ.
Заключение
При выборе вибровискозиметра необходимо отталкиваться от консистенции пробы, необходимой точности и скорости измерений и требований к непрерывности. 1 из наиболее универсальных классов машин – вибрационный вискозиметр.
К списку новостей
Закажите бесплатную демонстрацию
или звоните+7 (495) 937-33-44
Наши менеджеры рады ответить
на все Ваши вопросы!
Вискозиметры: Практическое руководство
Вискозиметр — это прибор, используемый для измерения вязкости и текучести жидкостей.
Давайте обсудим различные типы вискозиметров, их внутренние характеристики и факторы, влияющие на выполнение точного и воспроизводимого измерения вязкости.
В трибологии и изучении смазки вязкость часто называют наиболее важной характеристикой базового масла. Почему вязкость так важна для смазки машины? Во-первых, слишком низкая вязкость может привести к межфазному контакту между движущимися внутренними компонентами, что приведет к износу.
С другой стороны, слишком высокая вязкость заставит машину работать усерднее, чтобы преодолеть внутреннее сопротивление смазочного материала течению. По этой причине важно понимать не только вязкость базового масла, но и то, как она может меняться из-за колебаний условий эксплуатации или окружающей среды.
Вискозиметры и реометры
Вязкость — это мера сопротивления жидкости течению (напряжение сдвига) при данной температуре. Поскольку условия потока меняются, не все жидкости сохраняют неизменную вязкость. Жидкость, в которой вязкость изменяется в зависимости от условий течения, называется неньютоновской жидкостью.
Вязкость этих типов жидкостей измеряется реометрами. Вискозиметры измеряют вязкость ньютоновских жидкостей.
Кинематическая и абсолютная вязкость
Среди различных методологий вискозиметрии есть два различных способа выражения вязкости: кинематическая вязкость и абсолютная вязкость. Ключевое различие между ними заключается в том, что кинематическая вязкость измеряется путем наблюдения за сопротивлением жидкости течению под действием силы тяжести, а абсолютная вязкость измеряется путем наблюдения за сопротивлением жидкости течению под действием внешней и контролируемой силы либо через капилляр, либо с помощью движение тела в жидкости.
Кинематическая вязкость указывается в сантистоксах (сСт), а абсолютная вязкость указывается в сантипуазах (сП). Для сравнения абсолютную вязкость часто переводят в кинематическую вязкость путем деления ее на удельный вес жидкости (SG).
cSt = cP/SG или обратное уравнение: cP = cSt x SG
U-образная стеклянная трубка для гравитационного потока
Капиллярный вискозиметр ASTM D445-97
Методы определения вязкости
Для определения вязкости было разработано несколько методов, каждый из которых имеет свои преимущества.
Ниже приведен список наиболее распространенных методов, используемых для определения вязкости базового масла.
Капиллярный (стеклянный) тест вискозиметра
Основным прибором, используемым в тесте капиллярного вискозиметра, является стеклянная трубка в форме буквы «U», что дает ей обычное название — U-образная трубка. Процедура для U-образной трубки требует погружения трубки в ванну с регулируемой температурой (обычно 40 или 100 градусов C) и точного считывания времени (в секундах) для времени, которое требуется фиксированному количеству жидкости, чтобы течь внутри. трубки из одной отмеченной точки в другую под действием всасывания или под действием силы тяжести.
Затем это измеренное время умножается на константу (связанную с конкретной трубкой) для расчета абсолютной вязкости (всасывания) или кинематической вязкости (силы тяжести).
Тест ротационного вискозиметра
Ключевая характеристика ротационного вискозиметра заключается в том, что вращающееся устройство, называемое шпинделем, погружено в испытательную жидкость.
Затем крутящий момент на вращающемся валу используется для измерения сопротивления жидкости течению.
Поскольку в этом измерении не участвует сила тяжести, а скорее функция внутреннего напряжения сдвига жидкости, ротационный вискозиметр рассчитывает абсолютную вязкость жидкости. Обычный вариант вискозиметра этого типа называется вискозиметром Брукфилда.
Ротационный вискозиметр (Брукфилд)
ASTM D2983
Усовершенствованным вариантом ротационного вискозиметра является вискозиметр Штабингера. В нем используется модифицированный автономный плавающий шпиндель, который управляется электромагнитными силами для создания вращения внутри жидкости. Это выгодно, потому что устраняет сложную задачу учета трения подшипников прикрепленного двигателя к шпинделю.
Тесты вискозиметра с падающим шариком и падающим поршнем
Менее распространенные альтернативы для измерения вязкости включают вискозиметры с падающим шариком и падающим поршнем.
В этих испытаниях шарик или поршень падают в жидкость, и измеряется время между прохождением от одной отмеченной точки до второй отмеченной точки. Для расчета вязкости по закону Стокса необходимо знать конечную скорость, размер и плотность шарика или поршня.
Другие методы испытаний
В некоторых случаях, не характерных для определения вязкости масла, можно использовать пузырьковый метод. Этот тест обычно включает измерение времени, которое требуется пузырьку, чтобы подняться на определенное расстояние. Затем это измеренное время можно пропорционально связать с вязкостью жидкости. Другой вариант включает измерение сопротивления вибрации зондом.
Типы вискозиметров
Хотя существует несколько методов определения вязкости, большинство вискозиметров продаются в коммерческих целях, чтобы наилучшим образом соответствовать их предполагаемому использованию. Ниже приведен список этих категорий вискозиметров.
Портативные вискозиметры
Как следует из названия, портативные вискозиметры предназначены для использования везде, где лабораторные условия нецелесообразны.
Во многих случаях на месте и в полевых условиях вискозиметры необходимы для получения быстрых приблизительных показаний вязкости, обычно для целей дальнейшего анализа.
| 62% | специалистов по смазочным материалам используют тот или иной тип вискозиметра для анализа масла, согласно недавнему опросу на веб-сайте Machinelubrication.com |
Малые вискозиметры для установки на месте
Для более точных показаний вязкости продаются небольшие вискозиметры для лабораторных условий, но по разумной цене. К таким вискозиметрам относятся вискозиметры с U-образной трубкой или вискозиметры Брукфилда. Хотя существует несколько вариантов вискозиметра с U-образной трубкой, наиболее известными из них являются Ostwald, Cannon-Fenske и Ubbelohde.
Вискозиметры полного цикла
Для достижения максимальной точности при измерении вязкости необходимо использовать универсальный вискозиметр.
Эти устройства обычно имеют возможность автоматически измерять кинематическую и абсолютную вязкость в широком диапазоне температур, а также выполнять расчеты плотности и удельного веса. Одной из распространенных проблем, с которыми сталкиваются лаборатории анализа масла при работе с пробами, требующими проведения нескольких анализов, является возможность проведения этих анализов с использованием как можно меньшего количества проб.
Некоторые из более сложных вискозиметров полного цикла могут выполнять точные измерения в пределах 0,1% повторяемости при размере образца менее 0,1 миллилитра. В крупных лабораториях, которые тестируют сотни образцов в день, это необходимое преимущество вискозиметров полного цикла.
Вискозиметры встроенные/онлайн
В то время как большинство испытаний вязкости нефти проводится после получения пробы, некоторые вискозиметры могут непрерывно обеспечивать показания вязкости в активных линиях потока. Обычно это достигается с помощью датчика или преобразователя, который находится непосредственно в линии (часть трубопровода) или в режиме онлайн (байпасный поток или преобразователь).
Измерения вязкости выполняются, а затем отправляются в электронном виде в виде сигналов на компьютер или дополнительное устройство мониторинга.
Факторы, влияющие на измерения вязкости
Общие варианты вискозиметра с U-образной трубкой
Хотя вязкость жидкости может показаться простой для анализа, выполнение точных измерений таких жидкостей может оказаться сложной задачей. Чтобы измерение было эффективным, необходимо знать несколько факторов и поддерживать их постоянными, в том числе следующие:
Температура
С точки зрения важности, температура относится к вязкости так же, как вязкость к базовому маслу. Единственная ответственность термостата с контролируемой температурой заключается в обеспечении того, чтобы весь эксперимент по измерению вязкости оставался при точной температуре (обычно 40 или 100 градусов C) и контролировался в пределах 0,02 градуса C. Управление ванной до такой степени может быть сложной задачей, поэтому более сложные вискозиметры включают в себя термостатируемую ванну как часть устройства.
Стекло вискозиметра
Точность капиллярных вискозиметров зависит не только от температуры, но и от точного внутреннего диаметра внутри трубки. По этой причине эти стеклянные трубки изготавливаются из полностью отожженного боросиликатного стекла с низким коэффициентом расширения, и часто в качестве поправочного коэффициента используется постоянная вискозиметра трубки. Повторная калибровка константы вискозиметра ежегодно и в соответствии с температурой, при которой он будет использоваться, является общепринятой практикой, чтобы минимизировать погрешность. Методы калибровки указаны в ASTM D446.
Размер вискозиметра
Вискозиметры различаются по размеру из-за большого разнообразия вязкостей, которые можно тестировать. Рекомендуется, чтобы вискозиметру требовалось не менее 200 секунд (для ручных измерений с использованием секундомера) для прохождения тестируемой жидкости от одной отмеченной точки к другой во избежание ошибки, связанной с человеческим фактором.
Промывка между измерениями
Другим важным фактором проверки вискозиметра является качество промывки внутри трубки между измерениями. Обычно этапы очистки, промывки и сушки выполняются с использованием различных безостаточных растворителей. В лабораториях, где образцы непрерывно анализируются на вискозиметрах большого объема, встроенные системы очистки обеспечивают эффективность чистоты. Тем не менее, визуальная проверка по-прежнему необходима для определения необходимости повторного цикла промывки, особенно для отработанных масел.
Другими важными факторами, которые могут повлиять на измерения вязкости, являются метод и точность устройства для измерения времени, правильное обращение с образцами, а также углубленный и непрерывный контроль качества.
Измерение вязкости развивалось с годами с использованием различных стилей и методологий. К чести ASTM и Международной организации по стандартизации (ISO), методы тестирования вискозиметров, процедуры, калибровка, очистка и другие факторы также эволюционировали, чтобы обеспечить точность и согласованность между различными вискозиметрами.
В конце концов, поскольку вязкость является наиболее важным физическим свойством базового масла, усилия по измерению вязкости с помощью тщательных методов и строгих стандартов могут означать более надежную смазку оборудования и, в конечном итоге, более длительный срок службы оборудования.
Об авторе
Принцип работы вискозиметра – StudiousGuy
Принцип работы вискозиметра – StudiousGuyГлавная страница
Физика
Принцип работы вискозиметра
Физика
Предыдущая статья Следующая статья
Вискозиметр — это измерительный прибор, который в основном используется для измерения вязкости и других характеристик потока жидкости. Вязкость есть не что иное, как внутреннее сопротивление жидкости потоку. Математически вязкость можно определить как отношение напряжения сдвига к градиенту скорости жидкости. На рынке доступно несколько вискозиметров; однако одним из самых популярных вискозиметров является вискозиметр Оствальда.
Вискозиметр Оствальда был назван в честь немецкого химика и философа Вильгельма Оствальда. Вискозиметр также известен как вискозиметр. Вискозиметр Оствальда обычно предпочтительнее для измерения вязкости ньютоновских жидкостей или, как правило, жидкостей, вязкость которых не изменяется в зависимости от скорости потока. Расчет вязкости или применение вискозиметра можно легко наблюдать в фармацевтической, косметической, пищевой, нефтехимической и других отраслях промышленности. Они также применимы при проектировании систем, использующих гидродинамику и аэродинамику.
Указатель статей (щелкните, чтобы перейти)
Принцип работы вискозиметра
Вискозиметр или вискозиметр Оствальда — это прибор, работающий по закону Пуазейля. По закону Пуазейля в случае ламинарного течения жидкости расход жидкости можно обозначить как отношение перепада давления к вязкостному сопротивлению. Величина вязкостного сопротивления напрямую зависит от вязкости жидкости и длины трубки. Кроме того, значение вязкого сопротивления обратно пропорционально четвертой степени радиуса трубы.
Вискозиметр Оствальда также известен как капиллярный вискозиметр. Обычно он использует скорость потока жидкости через капиллярную трубку для определения вязкости жидкости. Для этой цели жидкости обычно пропускают через капиллярную трубку между двумя отмеченными точками, и время, необходимое жидкости для прохождения между двумя точками, отмеченными на стеклянной трубке, отмечают с помощью секундомера.
Конструкция вискозиметра
Вискозиметр обычно имеет форму буквы английского алфавита «U». Материалом, используемым для изготовления вискозиметра, обычно является стекло. Более широкое колено вискозиметра расположено с одной стороны капиллярной трубки вискозиметра и служит отверстием, через которое выливается жидкость, вязкость которой требуется измерить. Вискозиметр Оствальда обычно состоит из двух колб, соединенных друг с другом с помощью U-образной трубки. Одна из луковиц соединена с более широким коленом с одной стороны и с U-образной трубкой с другой стороны. Вторая груша соединена с капиллярной трубкой с одной стороны и с резиновой трубкой с другой.
Вторая лампочка состоит из двух маркировок с каждой стороны. Основное назначение двух вытравленных меток — отслеживать предел потока жидкости через капиллярную трубку. Эти маркировки обычно обозначаются верхней отметкой-A и нижней отметкой-B. Второе отверстие трубки вискозиметра, прикрепленное к резиновой трубке, используется для всасывания жидкости внутрь.
Работа вискозиметра
Работа вискозиметра Оствальда довольно проста. U-образная стеклянная трубка вискозиметра удерживается вертикально неподвижно. Первый шаг – налить жидкость в капиллярную трубку через более широкое колено или пипетку. Жидкость может свободно течь по трубке. Жидкость заливают в трубку до тех пор, пока груша-1 не наполнится ею должным образом. Как только колба-1 наполняется жидкостью, она всасывается с другого конца трубки. Жидкость начинает двигаться от баллона-1 к баллону-2 через U-образную трубку. Как только жидкости удается достичь колбы-2, ее заставляют свободно течь внутри капиллярной трубки от верхней отметки-А к нижней отметке-В.