Viscometer huwa strument użat biex ikejjel il-viskożità tal-fluwidi u l-proprjetajiet tal-fluss tal-likwidi. Ejja niddiskutu t-tipi varji ta 'viskometers, il-karatteristiċi interni tagħhom, u l-fatturi li jidħlu fit-twettiq ta' kejl tal-viskożità preċiż u ripetibbli.
Fir-riċerka tat-triboloġija u l-lubrikazzjoni, il-viskożità spiss tissejjaħ bħala l-aktar proprjetà importanti ta 'żejt bażi. Għaliex il-viskożità hija daqshekk importanti fil-lubrikazzjoni tal-magni? Min-naħa waħda, viskożità li hija baxxa wisq tista 'tikkawża kuntatt interfaċjali bejn il-komponenti interni waqt il-moviment, li tirriżulta f'xedd.
Min-naħa l-oħra, viskożità għolja wisq iġiegħel lill-magna taħdem aktar biex tegħleb ir-reżistenza interna tal-lubrikant għall-fluss. Għalhekk, huwa importanti li tifhem mhux biss il-viskożità taż-żejt bażi, iżda wkoll kif tista 'tinbidel minħabba varjazzjonijiet fil-kundizzjonijiet operattivi jew ambjentali.
Viscometer u Rheometer
Il-viskożità hija kejl tar-reżistenza ta' fluwidu għall-fluss (shear stress) f'temperatura partikolari. Mhux il-fluwidi kollha jżommu viskożità kostanti hekk kif il-kundizzjonijiet tal-fluss jinbidlu. Fluwidi li l-viskożità tagħhom tinbidel bil-kundizzjonijiet tal-fluss jissejħu fluwidi mhux Newtonjani. Il-viskożità ta 'dawn it-tipi ta' fluwidi hija mkejla minn rheometer. Viscometer ikejjel il-viskożità ta' fluwidu Newtonjan.
Kinematika u viskożità assoluta
Fost il-metodi varji tal-viskometru, hemm żewġ modi differenti biex tesprimi l-viskożità: viskożità kinematika u viskożità assoluta. Id-differenza ewlenija bejn it-tnejn hija li l-viskożità kinematika titkejjel billi tiġi osservata r-reżistenza ta 'fluwidu għall-fluss taħt l-influwenza tal-gravità, filwaqt li l-viskożità assoluta hija mkejla billi tiġi osservata r-reżistenza ta' fluwidu għall-fluss taħt l-influwenza ta 'forzi esterni u kkontrollati, jew mill Kapillari huma wkoll il-moviment tal-fluwidu permezz tal-ġisem.
Il-viskożità kinematika titkejjel f'centistokes (cSt), iżda l-viskożità assoluta titkejjel f'centipoise (cP). Għal skopijiet ta 'tqabbil, il-viskożità assoluta normalment tiġi kkonvertita għal viskożità kinematika billi tiddividiha bil-gravità speċifika (SG) tal-fluwidu.
cSt=cP/SG jew ir-reċiproku tal-ekwazzjoni: cP=cSt x SG
Metodu tat-test tal-viskożità
Ġew stabbiliti diversi metodi ta 'ttestjar tal-viskożità, kull wieħed bil-vantaġġi tiegħu stess. Din li ġejja hija lista tat-tekniki l-aktar użati komunement għall-ittestjar tal-viskożità taż-żejt bażi.
Ittestjar tal-Viskometer Kapillari (Ħġieġ).
L-apparat primarju użat fl-ittestjar tal-viskometru kapillari huwa tubu tal-ħġieġ forma "U", li jagħtih l-isem assoċjat komunement tiegħu, tubu U. Il-proċedura tat-tubu U teħtieġ tgħaddas it-tubu f'banju kkontrollat b'temperatura (ġeneralment 40 jew 100 grad Celsius) u tieħu qari preċiż (f'sekondi) tal-ħin meħtieġ biex ammont fiss ta 'fluwidu jgħaddi fit-tubu. It-tubu jitneħħa mit-tubu bil-ġbid jew bil-gravità. Marker wieħed għal markatur ieħor.
Dan il-ħin imkejjel imbagħad jiġi mmultiplikat b'kostanti (relatata mat-tubu speċifiku) biex tiġi kkalkulata viskożità assoluta (ġbid) jew viskożità kinematika (gravità).
Test tal-viskometru rotazzjonali
Il-karatteristika ewlenija ta 'viskometer rotazzjonali tinvolvi apparat li jdur, imsejjaħ magħżel, li huwa mgħaddas fil-fluwidu tat-test. It-torque fuq ix-xaft li jdur imbagħad jintuża biex titkejjel ir-reżistenza tal-fluwidu għall-fluss.
Viscometer rotazzjonali jikkalkula l-viskożità assoluta ta 'fluwidu minħabba li dan il-kejl ma jinvolvix gravità iżda huwa funzjoni ta' shear stress fil-fluwidu. Varjazzjoni komuni ta 'dan il-viskometru tissejjaħ viskometru Brookfield.
Il-viskometru Stabinger huwa verżjoni modifikata tal-viskometru rotazzjonali. Juża magħżel li jżomm f'wiċċ l-ilma indipendenti mtejjeb, li huwa kkontrollat minn forza elettromanjetika biex jiġġenera rotazzjoni fil-fluwidu. Dan huwa vantaġġuż minħabba li jelimina l-kompitu diffiċli li jittieħed kont tal-frizzjoni tal-bearing tal-mutur addizzjonali max-xaft prinċipali.
Ittestjar tal-viskometru tal-pistun li jaqa 'u jaqa'
Alternattivi inqas komuni għall-kejl tal-viskożità jinkludu viskometers tal-ballun li jaqa 'u l-pistuni li jaqgħu. F'dawn it-testijiet, ballun jew pistun jitwaqqa' f'likwidu u jitkejjel il-ħin bejn punt immarkat wieħed u t-tieni punt immarkat. Sabiex tiġi kkalkulata l-viskożità mil-liġi ta 'Stokes, il-veloċità terminali magħrufa, id-dimensjonijiet, u d-densità tal-ballun jew tal-pistun għandhom ikunu magħrufa.
Metodi oħra ta' ttestjar
F'ċerti sitwazzjonijiet li ma jidhrux b'mod komuni fl-ittestjar tal-viskożità taż-żejt, jista 'jintuża l-metodu tal-bużżieqa. Dan it-test normalment jinvolvi l-kejl tal-ħin li jieħu biex bużżieqa titla 'distanza speċifika. Dan il-ħin tal-kejl jista 'mbagħad ikun relatat proporzjonalment mal-viskożità tal-fluwidu. Varjazzjoni oħra tinvolvi l-kejl tar-reżistenza tas-sonda għall-vibrazzjoni.
Tipi ta' Viskometers
Għalkemm hemm diversi metodi biex tiġi ddeterminata l-viskożità, il-biċċa l-kbira tal-viskometers jinbiegħu kummerċjalment biex ikunu adattati bl-aħjar mod għall-użu maħsub tagħhom. Hawn taħt hawn lista ta 'dawn il-kategoriji tal-viskometer.
Viskometru portabbli
Kif jissuġġerixxi l-isem, viskometers portabbli huma adattati għall-użu kullimkien fejn ambjent tal-laboratorju ma jkunx prattiku. F'ħafna applikazzjonijiet fil-qasam u fil-qasam, il-viskometers jeħtieġ li jipprovdu qari tal-viskożità veloċi u approssimattiv, ħafna drabi biex jiġġustifikaw aktar analiżi.
Viscometer tal-qasam żgħir
Għal qari tal-viskożità aktar preċiż, viskometers żgħar tal-kamp huma adattati għal settings tal-laboratorju iżda huma affordabbli. Viscometers bħal dawn jinkludu l-varjetà U-tube jew il-viskometer Brookfield.
Viskometru Servizz Sħiħ
Biex tinkiseb l-ogħla preċiżjoni fl-ittestjar tal-viskożità, għandu jintuża viskometru ta 'servizz sħiħ. Dawn l-apparati ħafna drabi huma kapaċi jittestjaw awtomatikament il-viskożità kinematika u assoluta fuq firxa wiesgħa ta 'temperatura u jipprovdu kalkoli ta' densità u gravità speċifika. Sfida komuni li jiffaċċjaw il-laboratorji tal-analiżi taż-żejt li jeħtieġu testijiet multipli fuq kampjuni hija l-abbiltà li jitwettqu dawn it-testijiet bl-inqas kampjuni possibbli.
Xi wħud mill-viskometers full-service aktar sofistikati jistgħu jagħmlu kejl preċiż b'volumi ta' kampjuni inqas minn 0.1 ml, b'ripetibbiltà fi ħdan 0.1%. F'laboratorji kbar li jittestjaw mijiet ta 'kampjuni kuljum, dan huwa vantaġġ meħtieġ ta' viskometru ta 'servizz sħiħ.
Viskometru onlajn/Online
Filwaqt li l-biċċa l-kbira tat-testijiet tal-viskożità taż-żejt isiru wara li jinkiseb kampjun kontenut, xi viskożometri jistgħu jipprovdu qari kontinwu tal-viskożità f'linji tal-fluss attivi. Dan normalment isir b'sensors jew transducers jew direttament f'linja (parti mill-pipeline) jew f'linja (bypass flow jew sensor). Tittieħed kejl tal-viskożità u mbagħad jintbagħat bħala sinjal elettroniku lil kompjuter jew apparat ieħor ta 'monitoraġġ.
Fatturi li jaffettwaw il-kejl tal-viskożità
Għalkemm il-viskożità ta 'fluwidu tidher faċli biex tiġi analizzata, li jsir kejl preċiż ta' fluwidi bħal dawn jista 'jkun kompitu diffiċli. Sabiex kejl ikun validu, diversi fatturi għandhom ikunu magħrufa u miżmuma kostanti, inklużi:
temperatura
F'termini ta 'importanza, il-proporzjon tat-temperatura għall-viskożità huwa bħall-proporzjon tal-viskożità għaż-żejt bażi. Ir-responsabbiltà unika tal-banju tal-kontroll tat-temperatura hija li tiżgura li l-esperiment kollu tal-kejl tal-viskożità jinżamm f'temperatura preċiża (ġeneralment 40 jew 100 grad Celsius) u fi ħdan 0.02 grad Celsius. Il-kontroll tal-banju sa dan il-punt jista 'jkun ta' sfida, u huwa għalhekk li viskometers aktar sofistikati jinkludu sistema ta 'banju kkontrollata bit-temperatura bħala parti mill-unità.
ħġieġ tal-viskometru
L-eżattezza ta 'viskometru kapillari tiddependi mhux biss fuq it-temperatura, iżda wkoll fuq id-dijametru ta' ġewwa preċiż tat-tubu. Għal din ir-raġuni, dawn it-tubi tal-ħġieġ huma magħmula minn ħġieġ borosilikat ta 'espansjoni baxxa kompletament ittemprat u ħafna drabi jiġu b'kostanti tal-viskometru assoċjat mat-tubu bħala fattur ta' korrezzjoni. Hija prattika komuni li l-kostanti tal-viskometru jiġu kkalibrati mill-ġdid kull sena abbażi tat-temperaturi li fihom se jintuża, biex jiġi żgurat l-inqas żball possibbli.
Daqs tal-viskometru
Id-daqsijiet tal-viskometru jvarjaw minħabba l-firxa wiesgħa ta 'viskożitajiet li jistgħu jiġu ttestjati. Huwa rakkomandat li l-viskometer jieħu mill-inqas 200 sekonda (għal kejl manwali b'stopwatch) biex jgħaddi l-fluwidu tat-test minn punt immarkat għal ieħor biex jiġi evitat żball uman.
Laħlaħ bejn il-kejl
Fattur importanti ieħor tal-ittestjar tal-viskometru huwa l-kwalità tal-flushing fit-tubu bejn il-kejl. Tipikament, jintużaw varjetà ta 'solventi mingħajr residwi għall-istadji tat-tindif, tat-tlaħliħ u tat-tnixxif. F'laboratorji li jmexxu l-kampjuni kontinwament fuq viskometers ta 'volum għoli, sistema ta' tindif integrata tiżgura l-effiċjenza tat-tindif. Xorta waħda, spezzjoni viżwali hija meħtieġa biex tiddetermina jekk huwiex meħtieġ it-tieni ċiklu ta 'flush, speċjalment biż-żejt użat.
Fatturi importanti oħra li jistgħu jaffettwaw il-kejl tal-viskożità jinkludu l-metodu u l-eżattezza tal-apparat tal-ħin, l-immaniġġjar xieraq tal-kampjun, u kontroll tal-kwalità fil-fond u kontinwu.
Matul is-snin, il-kejl tal-viskożità evolva b'diversi stili u metodi. Għall-kreditu ta 'ASTM u l-Organizzazzjoni Internazzjonali għall-Istandardizzazzjoni (ISO), metodi ta' ttestjar tal-viskometru, proċeduri, kalibrazzjoni, tindif, u fatturi oħra ġew żviluppati wkoll biex jiżguraw preċiżjoni u konsistenza bejn viskometers differenti.
Wara kollox, il-viskożità hija l-aktar proprjetà fiżika importanti ta 'żejt bażi, u l-isforzi biex titkejjel il-viskożità permezz ta' metodi bir-reqqa u standards stretti jistgħu jkunu ekwivalenti għal lubrikazzjoni tal-magni aktar affidabbli u fl-aħħar mill-aħħar ħajja itwal tal-magna.
