Ротационный вискозиметр – измеряем вязкость правильно!

Для измерения вязкости разных жидкостей применяется вискозиметр ротационный и прочие устройства для оценки проницаемости среды.

Цифровой ротационный вискозиметр — SU 1105785 Измерениям подлежит как динамическая, так и кинематическая вязкость разных текущих веществ а также газов.

1 Разные варианты вискозиметров

Для вискозиметрии применяются такие варианты приборов:

  1. Капиллярные устройства. В большинстве случаев снабжены точным таймером, рабочий принцип связан с фиксацией времени протекания жидкости через тонкую трубку известного диаметра. Рядом размещается широкая трубка, по которой жидкость передвигается без капиллярного эффекта. В основном, вытекание по обоим трубкам выполняется под воздействием силы тяжести (другими словами выпускные отрезки трубы размещается внизу емкости), но можеть быть и искусственное нагнетание давления. Измеренная капиллярными вискозиметрами вязкость определенно пропорциональна разнице скорости прошествия среды по капилляру и широкому отрезку трубы. Эти приборы сравнительно просты, но громоздки. Их успешно используют для замеров коэффициентов вязкости от 8-10 мкПа•с (что отвечает газам) до 10-12 кПа•с (текучие жидкости). Для вязких жидкостей и смесей с комками капиллярное измерение не годится – краска или насыщенная известковая побелка просто не вытекут через тонкую трубку. Самый известный прибор капиллярного типа – вискозиметр Уббелоде.
  2. Механичные вискозиметры. Представляют целый комплект неповторимых а также остроумных устройств с самым разнообразным рабочим принципом. К примеру, измерители пузырькового типа функционируют на основе всплывающих в жидкости пузырьков газа, причем замерам подлежит не только время "всплытия", но и траектория движения. Интересны устройства с вибрирующим зондом – выбирая колебания лопастей зонда, можно ввести их в отклик со своей частотой среды. Таким образом убираются значения как вязкости, так и плотности жидкости. Механическое оборудование пузырькового и резонансного типа для измерения вязкости применяется в точных лабораторных исследованиях и в бытовых условиях фактически не встречается. Более обыкновенные и доступные приспособления для оценки вязкости работают на основе принципа, изобретенного еще великим Галилеем. В середине емкости с жидкостью есть специфическая кабинка-лифт, в которых помещен традиционный шарик. При отвесном падении этого шарика время его погружения до контактной площадки можно определить очень точно, что равноценно измерению вязкости среды. Самым известным "шариковым" прибором считается вискозиметр Гепплера.

Однако самое большое распространение за счёт небольшой неточности, компактности, многофункциональности и бюджетной общедоступности получил ротационный прибор. Принцип его действия и распространенные вариации данного прибора объясним по отдельности.
Фото вискозиметра ротационного, krasnodar.all.biz

На фото — работа ротационным вискозиметром, biolight.ru

Фото ротационного вискозиметра, ulab.com.ua

На фото — ротационный вискозиметр RheoStress, granat-e.ru

Фото схемы работы ротационного вискозиметра, tech-e.ru

2 Ротационный вискозиметр – рабочий принцип и разные варианты прибора

В приборах ротационного типа есть два тела вращения – корпус в качестве цилиндра и встроенный в него конус или сфера. Внутренняя часть прибора (сфера или конус) двигается с популярной скоростью, для чего служит электрический привод. Свободное место между 2-мя телами вращения наполняется исследуемой жидкостью. Есть четкая зависимость между сопротивлением среды которая измеряется и достигаемой скоростью углового вращения, эта зависимость крепится устройствами и может тут же выводиться на контрольную панель.

Собственно так устроен самый обычный ротационный вискозиметр Брукфильда. Его ротор соединен с асинхронным электрическим двигателем, закрепленным на станине с наружной стороны. Хорошее решение похоже с обыденной самодельной бетононьеркой – причем допускается мерить ротационными устройствами вязкость подобных тяжёлых и густых субстанций, как раствор из цемента или насыщенная побелка. Известны вискозиметры с разными телами для внутреннего вращения. Ими служить могут не только традиционные конусы и сферы, но и диски, пластины и цилиндры.

Значение оставляемого зазора между телом вращения и неподвижной стенкой меняется в пределах нескольких миллиметров для ощутимой силы трения между жидкостью и корпусом. Определенно калиброванный электрический двигатель вращает внутренний ротор, специализированные датчики измеряют силу сопротивления этому вращению. В основном, фиксирующая аппаратура располагается на внутренней стороне неподвижного корпуса. Чем больше датчиков, тем точнее прибор и выше его стоимость.

Диапазон измерений у ротационных вискозиметров стартует от тысяч [Па*сек] и может достигать миллионов [Па*сек]. Основным параметром считается допустимая скорость вращения ротора – она может быть ничтожно небольшой, от 1 полного оборота за 120 секунд, и достигать двойного перемножения частоты типовой электрической сети (другими словами 100 оборотов за минуту). Если верхний предел в 100 Герц реализовывается очень просто, то очень маленькая скорость углового вращения характерна вискозиметрам высокого класса точности и очень ощутимой стоимости.

Из плохих качеств ротационных конструкций можно подчеркнуть неминуемый износ вращающихся частей, который отпечаток накладывает на корректность снимаемых показаний.

Благодаря этому устройства с небыстрым вращением ценятся выше – они очень медленно снашиваются и длительнее служат по направлению без замены роторов и осей. Более того, приводимая в движение жидкость в зазоре должна владеть ламинарным течением. Когда ее течение становится турбулентным (снова же, при высоких скоростях вращения внутреннего конуса или сферы), фиксируемые показатели вязкости будут абсолютно неточными.

3 Как корректируется измеренная вязкость?

Мало выяснить вязкость жидкости при помощи ротационного, механического или капиллярного вискозиметра. Эта характеристика субстанции вполне подлежит корректировке, что ведомо любому отделочнику или ремонтнику. Ненужно жидкий штукатурный раствор "протекает" и не удерживается на поверхностях размещенных вертикально, а через чур "крутой" не сможет попасть в глубокие трещины и вмятины.

Цифровой ротационный вискозиметр — SU 1105785

Если штукатур ликвидирует подобные проблемы собственными силами и без разных приборов (просто добавляя в раствор цемент, гипс или алюбастр), то для вариации показателей вязкости красок, лаков, грунтовочных смесей, трансмиссионных и гидравлических масел строительных жидкостей применяются другие способы:

  • Полибутен – традиционная добавка для уменьшения густоты, теперь практически не применяется;
  • Полиметилакрилатные добавки успешно мешают появлению кристаллов воска, благодаря этому их используют для достаточной текучести масел и смазок, также при низкой температуре;
  • Олефиновые полимерные материалы применяются в формулах моторных масел, удачны малой ценой и совместимостью с большими температурами;
  • Стирольные эфиры популярны для трансмиссионных масел, также для энергосберегающих двигателей внутреннего сгорания и автоматизированных коробок передач;
  • Стирол-диеновые полимерные материалы выделяются самой большой широтой температурного диапазона – их присутствие позволяет составу не застывать в холод и не разжижаться в жару.

Конечно, все перечисленные модификаторы используются для корректировки вязкости на производстве, если есть наличие лабораторных комплексов и испытательных стендов в химико-лакокрасочном производстве. Однако само наличие в составе приобретаемой продукции модификаторов вязкости может быть действенной подсказкой при разбавлении ценной краски на основе акрила или очень дорогого лака. В иных же случаях собственноручного ремонта не стоит играть в "юного химика" и приобрести новую банку масла или гидравлической жидкости взамен опытов с устаревшей упаковкой. Ядовитость и взрывоопасность подобных "игр" могут быть куда реалистичнее, чем виртуальная экономия.

На фото — штативы для ротационного вискозиметра, simas.ru

Фото рабочего принципа вискозиметра ротационного, sankt-peterburg.oboobo.ru

На фото — ротационные вискозиметры, nocnt.ru

Фото ротационного вискозиметра Rheotest RV, mgutm.ru

На фото — вискозиметры ротационные, avrora-lab.com


Оставить свой комментарий

Пожалуйста, зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Поиск по сайту
© 2017    Сайт о ремонте и строительстве. Мы публикуем только интересные и новые материале о ремонте.    //    Войти   //    Вверх