Instrumenti za mjerenje viskoznosti tekućine. Rotirajući viskozimetar

Viskoznost različitih tekućina mjeri se posebnim uređajima - viskozimetrom. U skladu s karakteristikama i dizajnom razlikuju se nekoliko tipova ovih uređaja. Jedan od njih je rotacijski viskozimetar sposoban za procjenu propusnosti medija.

Vrste uređaja

Instrumenti koji se koriste za mjerenje viskoznosti tekućine obično se dijele u tri velike skupine:

• Kapilarni viskozimetar.
• Mehanički viskozimetar.
• Rotirajući viskozimetar.

Razmotrite svaku od vrsta detaljnije.

Mehanički uređaji

Kategorija mehanička viskozimetara predstavlja broj različitih uređaja, od kojih je princip se temelji na mehanička svojstva tekućine. To može biti rezonancija, mjehurić, mjerila s loptom. Ako su prve dvije vrste se najčešće koriste u laboratoriju, potonji se nalaze u domu. Njegov princip rada temelji se na Galileo otkrića.

Unutar uređaja nalazi se "štand" gdje se nalazi lopta. Nakon napunjavanja uređaja s tekućinom, čija viskoznost mora biti određena, lopta pada. Mjereno je točno vrijeme potrebno za ispuštanje kugle na kontaktnu plohu. Uvjetna viskoznost određuje se iz ovog vremenskog intervala.

Uređaji kapilarnog tipa

Kapilarni viskozimetar u svojoj izvedbi ima tanku cijev s poznatim promjerom. Testna tekućina teče kroz ovu cijev. Ista tekućina je također lansirana kroz cijev s velikim promjerom, unutar kojeg se ne stvara kapilarni učinak. Najčešće, tekućina teče pod snagom gravitacije (tj. S vrha prema dolje). No, neki uređaji stvaraju umjetni pritisak. Mjeri vrijeme za koje će tekućina proći kroz obje cijevi. Zatim izračunajte njihovu razliku. Viskoznost će biti proporcionalna vrijednosti ove razlike.

Instrumenti ove vrste su jednostavni, ali su veliki. Drugi nedostatak je da koeficijent viskoznosti odmjerene tekućine ne smije biti veći od 12 kPa * s. Ova vrijednost odgovara tekućinama koje teče dobro. U ovom se slučaju ne može mjeriti više gustim tekućinama ili grudama.

Rotacijski viskozimetar: princip rada

Izrada mjernog uređaja ovog tipa je cilindar unutar kojeg se nalazi kugla. Unutarnja kugla se kreću pri određenoj brzini zbog priključenog električnog pogona.

Između cilindra i kugle ostaje prostor koji se napuni tekućinom koja se proučava. U tom slučaju, otpor prema gibanju kugle se mijenja. U ovim instrumentima upravo je ovisnost otpora fluida i brzine rotacije. Ovi su parametri fiksni kao rezultat testa.

Unutar cilindra nema uvijek sferu. Može se zamijeniti diskom, konusom, pločom ili drugim cilindrom. Udaljenost između vanjskog i unutarnjeg tijela je nekoliko milimetara kako bi se stvorila sila trenja. Vrijednost otpora određuje senzori. Što su više instalirani, točnija vrijednost će biti. U skladu s time, cijena uređaja će se povećati.

Rotacijski viskozimetar prikladan je za tekućine, koeficijent viskoznosti što je u rasponu od tisuća do milijuna Pa * s. Važna je uloga brzina rotacije unutarnjeg tijela. Točnost mjerenja ovisi o tome. Što je niža brzina, točnije mjerenje. Instrumenti s minimalnom brzinom kutne rotacije vrlo su točni, ali su skupi.

Vrste rotacijskih viskozimetara

Gore opisani Princip uređaja karakterizira Brookfield viskozimetru. Ovo je najjednostavniji uređaj ove vrste. Ali unutarnje tijelo se uvijek ne kreće. U nekim slučajevima, vanjski cilindar rotira. To je razlog zašto je rotacijski viskozimetar može biti od dvije vrste: fiksni cilindra i torzijskih metara.

Unutarnji dio torzijskih viskozimetara suspendiran je u sredini elastičnom nitom. Kada se vanjski cilindar rotira, izmjerena tekućina počinje kretati. Kada se rotira, cilindar se također okreće. Kut uvijanja unutarnjeg cilindra uravnotežen je okretnim momentom sila trenja rotirajuće tekućine.

Mjerna pogreška proizlazi iz dna unutarnjeg cilindra. Razni su znanstvenici pokušali riješiti ovaj problem na svoj način. Najčešće je dno bilo konkavno. Prilikom punjenja tekućine u konkavnosti ostaje zrak. Stoga se trenje protiv dna smanjuje. Znanstvenici Gatchek, unutarnji cilindar Couette postavljen u sigurnosne prstenove. To je smanjilo turbulenciju svojih krajeva. Volorovich je koristio visoki ali uski cilindar. Međutim, pogreška zbog dna postala je beznačajna. Brojni su znanstvenici koristili instrumente u kojima je udaljenost između cilindara bila vrlo mala. Istodobno, dno uređaja nije napunjena tekućinom.

Rotacijski viskozimetar ima mnogo opcija za njegov dizajn. Ali uvijek ima prednosti kao što su svestranost, male veličine, male pogreške i niske cijene. Zahvaljujući tim karakteristikama, uređaj je postao toliko popularan.