Přístroje pro měření viskozity kapaliny. Rotační viskozimetr

Viskozita různých kapalin je měřena speciálními prostředky - viskozimetry. Podle charakteristik a designu se rozlišuje několik typů těchto zařízení. Jedním z nich je rotační viskozimetr, schopný vyhodnotit propustnost média.

Typy zařízení

Přístroje používané k měření viskozity kapaliny jsou obvykle rozděleny do tří velkých skupin:

• Kapilární viskozimetr.
• Mechanický viskozimetr.
• Rotační viskozimetr.

Zvažte každý druh podrobněji.

Mechanická zařízení

Kategorie mechanických viskozimetrů je řada různých nástrojů, jejichž princip je založen na mechanických vlastnostech kapalin. To může být rezonance, bublina, kuličkové měřiče. Pokud jsou první dva typy nejčastěji používány v laboratoři, druhá se nachází v každodenním životě. Jeho princip práce je založen na objevu Galilea.

Uvnitř přístroje je "kabina", kde je míč umístěn. Po naplnění zařízení tekutinou, jejíž viskozita musí být určena, míč spadne. Stanoví se přesný čas potřebný k přetažení míče na kontaktní plochu. Podmíněná viskozita se stanoví z tohoto časového intervalu.

Zařízení kapilární

Kapilární viskozimetr má ve své konstrukci tenkou trubici se známým průměrem. Testovací kapalina protéká touto trubicí. Stejná tekutina je také spuštěna trubicí s velkým průměrem, uvnitř kterého není vytvořena kapilární účinek. Nejčastěji tekutina proudí pod tíhou gravitace (tj. Zhora dolů). Některá zařízení však vytvářejí umělý tlak. Měří dobu, po kterou kapalina bude proudit oběma trubkami. Pak vypočítat jejich rozdíl. Hodnota viskozity bude úměrná hodnotě tohoto rozdílu.

Nástroje tohoto typu jsou jednoduché, ale jsou velké. Další nevýhodou je, že koeficient viskozity měřené kapaliny by neměl překročit 12 kPa * s. Tato hodnota odpovídá tekutinám, které dobře proudí. Více hustých kapalin nebo v tomto případě nemůžeme měřit.

Rotační viskozimetr: princip činnosti

Konstrukce měřících přístrojů tohoto typu je válec uvnitř kterého je umístěna koule. Vnitřní koule se pohybuje při určité rychlosti díky připojenému elektrickému pohonu.

Mezi válcem a koulí zůstává prostor, který je naplněn studovanou kapalinou. V takovém případě se změní odpor k pohybu koule. V těchto nástrojích je právě závislostí odporu kapaliny a rychlosti otáčení. Tyto parametry jsou stanoveny jako výsledek testu.

Uvnitř válce není vždy koule. Může být nahrazen diskem, kuželem, talířem nebo jiným válcem. Vzdálenost mezi vnějším a vnitřním tělem je několik milimetrů, aby vznikla třecí síla. Hodnota odporu je určena snímači. Čím více jsou instalovány, tím přesnější bude hodnota. V důsledku toho se cena zařízení zvýší.

Rotační viskozimetr je vhodný pro kapaliny, koeficient viskozity který je v rozmezí tisíců až milionů Pa * s. Rychlost otáčení vnitřního těla hraje důležitou roli. Přesnost měření závisí na tom. Čím nižší je rychlost, tím přesnější měření. Přístroje s minimální rychlostí úhlu natočení jsou velmi přesné, ale jsou drahé.

Typy rotačních viskozimetrů

Výše uvedený provozní princip přístroje je typický pro Brookfieldův viskozimetr. Jedná se o nejjednodušší zařízení tohoto typu. Ale vnitřní tělo se ne vždy pohybuje. V některých případech se vnější válec otáčí. Proto může být rotační viskozimetr dvou typů: pevný válec a torzní měřidla.

Vnitřní těleso torzních viskozimetrů je ve středu zavěšeno elastickým závitem. Když se vnější válec otáčí, měřená kapalina se začne pohybovat. Při otáčení se válce také otáčí. Úhel zkroucení vnitřního válce je vyrovnán kroutícím momentem třecích sil rotující kapaliny.

Chyba měření vzniká ze spodní části vnitřního válce. Různí vědci se snažili vyřešit tento problém svým vlastním způsobem. Nejčastěji bylo dno konkávní. Při plnění kapaliny do konkávního prostoru zůstává vzduch. Tím se snižuje tření na dně. Vědci Gatchek, interní válec Couette umístěný v bezpečnostních kroužcích. Tím se snížila turbulence jeho konců. Volorovič používal vysoký, ale úzký válec. Nicméně chyba způsobená dnem se zanedbala. Řada vědců používala nástroje, u kterých byla vzdálenost mezi válci velmi malá. Současně nebyla spodní část zařízení naplněna kapalinou.

Rotační viskozimetr má mnoho možností pro jeho konstrukci. Ale vždy má takové výhody jako všestrannost, malá velikost, malé chyby a nízké náklady. Díky těmto vlastnostem se zařízení stalo tak populární.