Viscometer huwa strument li jkejjel il-fluss tal-fluwidu u l-viskożità ta 'likwidu. Il-viskożità ta 'likwidu taffettwa l-prestazzjoni tiegħu, kemm jekk ikun ippumpjat jew bil-pajpijiet, jew mimli u miksi.
Għalhekk, il-kejl tal-viskożità huwa adattat għal varjetà ta 'materjali, inklużi:
Żejt
plastik
żebgħa
kisi
Adeżiv
xi ħaġa
asfalt
Il-kejl tal-viskożità u l-proprjetajiet tal-fluss huwa wkoll adattat għall-produzzjoni ta 'prodotti tal-konsumatur komuni bħal ikel u xorb, toothpaste, kożmetiċi u shampoos.
X'jagħmel viskometru?
Il-viskometers ikejlu l-viskożità u l-proprjetajiet tal-fluss tal-likwidi u għandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet li jkejlu dawn il-proprjetajiet ta' sustanzi u materjali differenti.
Eżempji ta’ dawn l-applikazzjonijiet jinkludu:
Il-monitoraġġ tal-viskożità tal-ġamm u l-ġuleppi waqt il-produzzjoni tal-kondimenti tal-ikel biex tiġi żgurata l-konsistenza tal-lott
Analizza l-karatteristiċi tal-fluss tal-ħalib meta tfassal sistemi ta 'pajpijiet għall-ħalib
Il-kejl tal-mudelli tal-fluss taż-żejt tal-magna taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura differenti
Ittestja l-viskożità tal-linka tal-printer inkjet.
Il-viskożità hija importanti fil-lubrikazzjoni tal-magni. Jekk huwa baxx wisq, se jkun hemm wisq kuntatt bejn il-komponenti interni u għalhekk jilbsu. Jekk huwa għoli wisq, iġġiegħel lill-magna taħdem aktar biex tegħleb ir-reżistenza interna tal-lubrikant stess għall-fluss.
X'inhi l-viskożità?
Il-viskożità hija kejl tar-reżistenza tal-materjal għall-moviment meta tiġi applikata forza.
Per eżempju, jekk tagħfas tubu ta 'toothpaste, kemm faċilment joħroġ il-kontenut mit-tarf tat-tubu?
Hemm formula għall-kejl tal-viskożità:
Viskożità=shear stress/shear rate.
Int tesprimi r-riżultat ta' din il-formula f'centipoise (cP). Centipoise huwa ekwivalenti għal 1 mPa s (milliPascal sekonda).
Dan japplika għall-viskożità assoluta. Għall-viskożità kinematika, il-kejl huwa differenti, kif ser nispjegaw aktar tard.
Shear stress huwa l-forza għal kull unità ta 'żona meħtieġa biex iċċaqlaq saff wieħed ta' fluwidu relattiv għal ieħor.
Ir-rata ta 'shear hija miżura tal-bidla fil-veloċità fil-moviment tas-saffi intermedji relattivi għal xulxin.
Għal ħafna likwidi, l-istress li jikkawża l-fluss huwa proporzjonali għar-rata ta 'shear strain. Għal fluwidu partikolari, l-istress shear diviż bir-rata ta 'shear huwa kostanti f'temperatura speċifika.
Din il-kostanti hija l-viskożità dinamika jew assoluta. Imma tista 'wkoll sempliċement issejjaħlu l-viskożità tal-materjal.
Mod sempliċi biex taħseb il-viskożità hija bħala l-ħxuna ta 'fluwidu, iżda meta tħares lejn fluwidi b'densitajiet differenti, l-aktar mod ċar biex tiddeskrivi l-viskożità hija r-reżistenza għall-fluss.
Għaliex il-kejl tal-viskożità huwa importanti?
Il-kundizzjonijiet tal-ipproċessar ta 'materjal huma importanti kemm fil-produzzjoni tiegħu kif ukoll fl-użu finali tiegħu.
Il-viskożità ta 'materjal hija wkoll kejl indirett utli tal-proprjetajiet tiegħu, bħall-piż molekulari u d-densità. Dawn il-proprjetajiet materjali jinfluwenzaw l-imġiba tal-fluss.
Il-kejl tal-viskożità huwa parti importanti mill-kontroll tal-kwalità u l-konsistenza tal-lott.
Il-kejl tal-viskożità huwa importanti wkoll għaliex mhux il-fluwidi kollha jġibu ruħhom bl-istess mod.
B'mod ġenerali, hemm żewġ tipi:
Newton
Mhux Newtonjan.
Newton jirreferi għal-liġi tal-viskożità ta 'Newton, li hija l-formula stabbilita biex titkejjel.
F'fluwidu Newtonjan, il-viskożità tibqa 'kostanti irrispettivament mill-bidliet fir-rata ta' shear.
Eżempji tipiċi ta 'fluwidi Newtonjani jinkludu ilma u żejt tal-mutur.
Madankollu, fil-fluwidi mhux Newtonjani, il-viskożità tvarja. Dawn il-fluwidi jinkludu t-tipi li ġejjin:
plastik
psewdoplastiċità
Reoloġija
tixotropiku
espansjoni
Eżempju ta 'kuljum ta' fluwidu mhux Newtonjan huwa l-ketchup, li jsir irqaq meta tħawwad il-flixkun. Il-pejst tat-tadam għandu proprjetajiet ta 'shear-thinning minħabba li l-viskożità tiegħu tonqos hekk kif tiżdied l-istress shear.
Kinematika u viskożità assoluta
Hemm żewġ modi kif tesprimi l-viskożità:
Kinesioloġija
assoluta
Tista 'tkejjel il-viskożità kinematika billi tosserva r-reżistenza ta' fluwidu għall-fluss taħt l-influwenza tal-gravità.
Tista 'tkejjel il-viskożità assoluta billi tkejjel ir-reżistenza għall-fluss taħt forzi esterni u kkontrollati.
Iż-żewġ rappreżentazzjonijiet tal-viskożità huma wkoll differenti fil-kejl tagħhom.
Il-viskożità kinematika titkejjel f'centistokes (CSt)
Il-viskożità assoluta titkejjel f'centipoise (cP).
Liema tipi ta 'viskometers hemm?
Hemm żewġ metodi bażiċi ta 'kejl tal-viskożità:
Jew oġġett jgħaddi minn materjal stazzjonarju, jew materjal jgħaddi minn jew minn ġo oġġett stazzjonarju.
Bi kwalunkwe metodu, tista 'tkejjel ir-reżistenza għall-fluss billi tirreġistra l-ħin li tieħu biex isseħħ l-operazzjoni.
Hemm diversi viskometers li jużaw wieħed minn dawn iż-żewġ metodi:
Viscometer kapillari jew tal-ħġieġ
viskometru rotazzjonali
Viscometers tal-ballun li jaqa 'u l-pistun li jaqa'.
Viscometers ikejlu l-viskożità Newtonjana.
Hemm ukoll rheometers għall-kejl tal-viskożitajiet mhux Newtonjani, li jużaw parametri multipli għall-kejl tagħhom.
viskometru kapillari
Ħafna drabi ssib viskometers kapillari f'settings tal-laboratorju. Dan huwa tubu tal-ħġieġ b'forma ta 'u (isem ieħor għalih huwa viskometru u-tube).
Il-proċess tal-kejl tal-viskożità jinvolvi l-immersjoni ta 'tubu tal-ħġieġ f'banju kkontrollat b'temperatura, ġeneralment 40 jew 100 grad.
Hemm qari preċiż tal-ħin, imkejjel f'sekondi, ta' kemm jieħu żmien biex ammont fiss ta' fluwidu jgħaddi fit-tubu U bejn żewġ punti mmarkati.
Tista 'tikseb dan il-fluss permezz ta' ġbid jew gravità.
Ladarba jkollok dan il-kejl, tista' timmultiplikaha b'kostanti li hija speċifika għat-tip ta' pajp li qed tuża u tikkalkula:
Viskożità kinematika (jekk jintuża l-metodu ta' aspirazzjoni), jew
Viskożità assoluta (jekk tintuża l-gravità.
viskometru rotazzjonali
Dan it-tip ta 'viskometer juża apparat li jdur imsejjaħ magħżel li inti tgħaddas fil-fluwidu li tkun qed tittestja.
It-torque fuq l-assi li jdur tal-magħżel imbagħad ikejjel ir-reżistenza tal-fluwidu għall-fluss.
Viscometer rotazzjonali jkejjel il-viskożità assoluta ta 'fluwidu.
Dan juża magħżel ikkontrollat elettromanjetikament biex joħloq rotazzjoni fi ħdan il-fluwidu, u jelimina l-fattur ta 'frizzjoni li jġorr ta' magħżel elettriku.
Viscometers tal-ballun li jaqa 'u l-pistun li jaqa'
Dawn mhumiex metodi komuni ta 'kejl tal-viskożità. Fit-test tal-viskometru tal-ballun li jaqa 'u l-pistun li jaqa', ballun jew pistun jintrema fil-likwidu u tkejjel il-ħin bejn il-punti mmarkati.
Madankollu, biex tagħmel dan, trid tkun taf il-veloċità finali, id-daqs u d-densità tal-ballun jew tal-pistun li qed tuża.
Reometru
Ir-reoloġija hija l-istudju tal-fluss tal-materja, ġeneralment likwidi, iżda tapplika wkoll għal xi solidi. Teżamina kif il-materjali jirrispondu fir-rigward tal-fluss b'reazzjoni għall-forzi applikati.
Teknikament, il-viskożità taqa 'taħt il-kategorija teknika usa' tar-reoloġija.
Ir-reometri huma ideali biex titkejjel il-viskożità ta 'fluwidi mhux Newtonjani. Jaħdmu b'mod simili għall-viskometers iżda għandhom firxa usa 'ta' applikazzjonijiet.
Dan għaliex il-fluwidi mhux Newtonjani għandhom proprjetajiet reoloġiċi aktar kumplessi minn fluwidi Newtonjani, u jbiddlu l-viskożità tagħhom meta tapplika l-forza għalihom.
Hemm erba 'tipi ta' rheometers:
tubu kapillari
rotazzjoni dinamika
Torque
joxxillanti
Ir-rheometers kapillari u rotazzjonali huma simili għal viskometers korrispondenti.
Ir-rheometers tat-torque ikejlu t-torque fuq kamin jew mutur tat-taħlit, li jindikaw id-diffikultà tat-taħlit tal-materjal tal-kampjun.
Ir-rheometers oxxillatorji jinduċu deformazzjonijiet ta 'shear sinusojdali f'materjali tal-kampjun, poġġihom bejn żewġ pjanċi u kejjel l-effett tat-torsjoni.
Id-differenza ewlenija bejn rheometer u viskometer hija li rheometers għandhom it-tendenza li jeżerċitaw xi forma ta 'shear force fuq is-sustanza li qed jittestjaw.
Kif tipprepara kampjun għall-kejl?
Kemm fil-kejl tar-reoloġija kif ukoll tal-viskożità, il-preparazzjoni tal-kampjun taffettwa r-riżultati tal-kejl.
Dan huwa veru speċjalment meta jitkejlu kampjuni b'rati ta 'shear baxxi.
Huwa importanti li ma tħawwadx jew tħawwadx il-kampjun qabel il-kejl peress li dan jissuġġetta l-kampjun għal tagħbijiet ta' shear mhux definiti sakemm il-kampjun ma jkollux sediment jew xi distakk ieħor. F'dan il-każ, għandhom jintużaw metodi u għodda konsistenti għat-tħawwad jew it-tħawwid.
Il-metodu ta 'applikazzjoni tiegħek għandu jkun konsistenti wkoll, bħal mgħarfa jew spatula.
L-applikazzjoni ta 'pipetta jew siringa hija adattata biss għall-użu ma' żjut, reżini jew solventi. Bħal sustanzi oħra, dawn il-metodi ta 'applikazzjoni jistgħu jżidu t-tagħbijiet ta' shear, u b'hekk inaqqsu l-kejl u jxekklu r-riżultati.
Ipprova kun żgur li ma jkunx hemm bżieżaq tal-arja peress li dawn jistgħu jissimulaw imġieba mhux Newtonjana u jagħtu kejl żbaljat.
Il-volum tal-kampjun li tuża għandu jaqbel mal-metodu tal-kejl li tuża. Wisq jew ftit wisq kampjun jista 'jwassal għal żbalji fil-kejl.
Segwi l-gwida dwar il-ħinijiet ta’ stennija. Il-preparazzjoni tisħaq fuq il-kampjun u teħtieġ perjodu ta 'rkupru. Ladarba s-sistema tal-kejl tkun f'postha, l-istruttura tal-kampjun jista 'jkollha bżonn tiġi riġenerata qabel ma jkun jista' jsir kejl preċiż.
Trid tiżgura wkoll li tipprevjeni li l-kampjun jinxef, peress li dan jista 'jikkawża li l-kejl tiegħek ikun għoli wisq.
Liema fatturi jaffettwaw il-kejl tal-viskożità?
Filwaqt li l-proċess tal-kejl tal-viskożità ta 'fluwidu jista' jidher sempliċi, hemm xi fatturi li għandek tikkonsidra jekk dan il-kejl għandux ikun preċiż.
It-temperatura hija fattur ewlieni. Il-funzjoni ta 'banju termostatiku hija li żżomm temperatura preċiża matul il-proċess kollu. Għandek tkun kapaċi tikkontrolla t-temperatura tal-banju sa 0.02 grad tat-temperatura mixtieqa (ġeneralment 40 jew 100 grad).
Sistema ta’ tub ikkontrollata bit-temperatura tagħmilha aktar faċli għalik li tagħmel dan.
F'viskometru kapillari, id-dijametru tal-ħġieġ f'forma ta 'U għandu jkun preċiż għal kejl preċiż. Għalhekk, dawn in-nuċċalijiet ħafna drabi huma manifatturati bl-użu ta 'ħġieġ borosilikat ta' espansjoni baxxa. Dan jgħin biex jimminimizza l-iżbalji u jikkalibra mill-ġdid il-viskometru kapillari kull sena.
Huwa wkoll importanti li laħlaħ u nixxef sewwa bejn il-kejl bl-użu ta 'solvent mhux residwu.
Viscometers ivarjaw fid-daqs biex ikejlu tipi differenti ta 'viskożitajiet. Irrispettivament mid-daqs tal-istrument, huwa jirrakkomanda li l-ħin minimu li viskometer għandu jieħu kejl huwa 200 sekonda. Dan jippermetti li l-fluwidu jgħaddi bejn il-punti mmarkati.
Liema industriji jibbenefikaw minn viskometers u rheometers?
Viscometers u rheometers jintużaw f'varjetà ta 'industriji u setturi.
Dawn jinkludu:
Farmaċewtiċi, Bijoteknoloġija u Riċerka Klinika
Petrokimiċi u Petroleum
dieta
Industrija kimika
Sbuħija u Kożmetiċi
ġbir ta’ evidenza
Ittestjar ambjentali
Manifattura R&D.
Hawn huma ftit eżempji ta 'applikazzjonijiet ta' kejl tal-viskożità f'diversi industriji.
Adeżiv
Il-kejl tal-viskożità huwa importanti fil-produzzjoni tal-adeżivi. Skont it-tip ta 'kolla u l-applikazzjoni finali tiegħu, jeħtieġ li tgħaddi b'ċertu rata ottimali.
L-adeżivi ta 'viskożità baxxa jiċċirkolaw b'mod aktar ħieles minn adeżivi ta' viskożità għolja. Għal xi wħud, l-għan huwa li l-adeżiv jibqa 'f'post wieħed b'mod aktar sod, filwaqt li għal oħrajn, l-għan huwa li jinfirex b'mod aktar wiesa'.
ikel
Fl-industrija tal-ikel, il-kejl tal-viskożità jgħin biex timmassimizza l-effiċjenza tal-produzzjoni u tiżgura l-kosteffettività.
Fejn il-prodotti huma bil-pajpijiet bħala parti mill-produzzjoni, il-viskożità taffettwa l-veloċità ta 'dan it-trasferiment u kemm idumu diversi prodotti tal-ikel biex jiffissaw jew jinxef, jew kemm idumu biex jitqassmu fl-ippakkjar.
Il-viskożità jista 'jkollha impatt kbir fuq il-proċess tal-produzzjoni tal-ikel u hija kontributur ewlieni għan-nisġa tal-ikel.
Kwalunkwe inkonsistenzi minn lott għal lott jistgħu jirriżultaw fi prodott li ma jilħaqx l-istandards tal-konsumatur.
Żejt
Il-viskożità hija importanti ħafna fiż-żjut. Se tiddetermina l-effettività tas-siġillar taż-żejt u r-rata tal-konsum tiegħu.
Il-viskożità taż-żejt taffettwa t-temperaturi relatati mal-frizzjoni termali ta 'berings, settijiet ta' rkaptu u ċilindri. Se taffettwa l-effiċjenza tal-makkinarju u kemm jibda u jaħdem malajr f'temperaturi differenti.
Tkejjel il-viskożità kinematika ta 'żejt, li tagħtik il-klassifikazzjoni tal-indiċi tal-viskożità (VI) tagħha. Żjut b'VI ogħla huma aktar effiċjenti, u b'hekk inaqqsu l-konsum u jnaqqsu l-użu fil-lubrikazzjoni.
Fattur ieħor imkejjel fiż-żejt huwa l-kapaċità tiegħu li jirreżisti l-shear waqt il-lubrikazzjoni idrodinamika.
Huwa importanti li l-viskożità taż-żejt taqbel mal-kundizzjonijiet tat-temperatura, il-veloċità u t-tagħbija tal-partijiet li jillubrika.
speċifiċi
Fl-industrija tal-konkrit, il-viskożità tal-plastik u l-istress ta 'rendiment tal-konkos huma kritiċi għall-ħidma u t-tferrigħ tiegħu.
Il-proprjetajiet reoloġiċi tal-konkrit jiddeterminaw il-kwalità mekkanika, id-durabilità u l-kwalità ġenerali tiegħu.
Biex tiġi żgurata s-sostenibbiltà tal-istrutturi tal-konkrit u l-użabilità tal-konkos waqt il-kostruzzjoni, għandu jkollu l-viskożità t-tajba.
kosmetiċi
Fl-industrija tas-sbuħija u tal-kosmetiċi, il-kejl tal-viskożità huwa element ewlieni tal-kontroll tal-kwalità.
Pereżempju, il-balzmu tax-xufftejn għandu jkollu viskożità għolja biex jiżgura li jeħel mal-ġilda kif suppost u jipproteġiha.
L-isprejs tal-ġisem, min-naħa l-oħra, jeħtieġu viskożità baxxa biex jiċċirkolaw liberament u b'mod uniformi mid-dispensers tagħhom.
Fejn il-kumpaniji tal-kożmetiċi jiddeskrivu prodotti bħala lussużi, dawn il-prodotti huma aktar probabbli li jeħtieġu viskożitajiet ogħla biex isaħħu din l-impressjoni.
Tista 'tuża viskometru kapillari biex tittestja l-viskożità ta' ħafna komposti kożmetiċi bbażati fuq iż-żejt u l-ilma minħabba li huma fluwidi Newtonjani. Iżda komposti oħra se jkollhom proprjetajiet mhux Newtonjani u se jeħtieġu ittestjar reoloġiku.
Għalhekk, huwa importanti li tagħżel il-viskometru jew rheometer it-tajjeb ibbażat fuq l-ambitu tal-bżonnijiet tiegħek.
Kif tagħżel viskometru?
Kif rajna, viskometers u rheometers għandhom firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet.
Liema fatturi għandhom jiġu kkunsidrati meta tagħżel strument biex titkejjel il-viskożità?
X'tip ta 'viskożità għandek bżonn tkejjel, viskożità assoluta, viskożità kinematika jew it-tnejn?
Fejn se twettaq ix-xogħol tiegħek, f'ambjent tal-laboratorju, waqt li tkun qed tiċċaqlaq, jew xi mkien ieħor?
Kemm huwa kumpless jew varjabbli l-materjal li trid tkejjel?
Ġeneralment, rheometers huma aktar versatili u aktar għaljin minn viskometers, iżda rheometers se jkejlu fluwidi mhux Newtonjani.
Meta niġu għal tipi ta’ viskometers u rheometers, hemm varjetà wiesgħa ta’ kategoriji ta’ strumenti, inklużi:
Viscometer li jinżamm fl-idejn li jinġarr
Viskometru kapillari tal-ħġieġ
viskometru rotazzjonali
Ball Bearing u Air Bearing Rheometers.
