Przyrządy do pomiaru lepkości cieczy. Obrotowy wiskymetr

Mierzy się lepkość różnych cieczyspecjalne instrumenty - wiskozymetry. Zgodnie z charakterystyką i projektem wyróżnia się kilka typów tych urządzeń. Jednym z nich jest wiskozymetr rotacyjny, zdolny do oceny przepuszczalności ośrodka.

Rodzaje urządzeń

Instrumenty stosowane do pomiaru lepkości cieczy są zwykle podzielone na trzy duże grupy:

• Lepkościomierz kapilarny.

• Wiskozymetr mechaniczny.

• Wiskozymetr rotacyjny.

Rozważ każdy szczegół gatunku.

Urządzenia mechaniczne

Kategoria wiskozymetrów mechanicznych jestwiele różnych urządzeń, których zasada działania opiera się na właściwościach mechanicznych cieczy. Może to być rezonans, bańka, mierniki typu kulowego. Jeśli pierwsze dwa typy są najczęściej używane w laboratorium, to drugie znajduje się w życiu codziennym. Jego zasada działania opiera się na odkryciu Galileo.

Wewnątrz urządzenia znajduje się "kabina", w której znajduje siękoralik. Po napełnieniu urządzenia płynem, którego lepkość musi zostać ustalona, ​​kulka opada. Mierzony jest dokładny czas wymagany do rzucenia piłki na płytkę kontaktową. Lepkość warunkowa jest określana na podstawie tego przedziału czasowego.

Urządzenia typu kapilarnego

Wiskozymetr kapilarny w swojej konstrukcji maCienka rurka o znanej średnicy. Ciecz testowa przepływa przez tę rurkę. Ten sam płyn jest również dozwolony przez rurkę o dużej średnicy, w której nie powstaje efekt kapilarny. Najczęściej płyn przepływa pod wpływem siły grawitacji (czyli od góry do dołu). Ale niektóre urządzenia wytwarzają sztuczną presję. Mierzy czas, przez który ciecz przepłynie przez obie rurki. Następnie obliczyć różnicę. Wartość lepkości będzie proporcjonalna do wartości tej różnicy.

Urządzenia tego typu są proste, ale mają duże rozmiarywymiary. Inną wadą jest to, że współczynnik lepkości mierzonej cieczy nie powinien przekraczać 12 kPa * s. Ta wartość odpowiada płynom, które dobrze płyną. W tym przypadku nie można zmierzyć gęstości gęstych cieczy lub brył.

Wiskozymetr rotacyjny: zasada działania

Konstrukcją urządzeń pomiarowych tego typu jest cylinder, w którym umieszczona jest kula. Wewnętrzna kula porusza się z pewną prędkością dzięki podłączonemu napędowi elektrycznemu.

Pomiędzy cylindrem i kulą jest przestrzeń,który jest wypełniony badaną cieczą. W tym przypadku zmienia się opór ruchu kuli. W tych przyrządach jest to właśnie zależność oporu płynu i prędkości obrotowej. Te parametry są ustalone w wyniku testu.

Wewnątrz cylindra nie zawsze jest kula. Można go zastąpić dyskiem, stożkiem, płytą lub innym walcem. Odległość między zewnętrznym i wewnętrznym korpusem wynosi kilka milimetrów, aby wytworzyć siłę tarcia. Wartość oporu jest określana przez czujniki. Im więcej są zainstalowane, tym dokładniejsza będzie ich wartość. W związku z tym cena urządzenia wzrośnie.

Wiskozymetr rotacyjny nadaje się do cieczy,którego współczynnik lepkości mieści się w przedziale od tysięcy do milionów Pa * s. Szybkość rotacji ciała wewnętrznego odgrywa ważną rolę. Dokładność pomiaru zależy od tego. Im mniejsza prędkość, tym dokładniejszy pomiar. Instrumenty o minimalnej prędkości obrotu kątowego są bardzo dokładne, ale są drogie.

Rodzaje lepkościomierzy obrotowych

Opisana powyżej zasada działania jest charakterystycznadla wiskozymetru Brookfielda. To najprostsze urządzenie tego typu. Ale wewnętrzne ciało nie zawsze się porusza. W niektórych przypadkach zewnętrzny cylinder obraca się. Dlatego wiskozymetr rotacyjny może mieć dwa typy: ze stałym cylindrem i wskaźnikami skrętnymi.

Wewnętrzny korpus wiskozymetrów skrętnychzawieszony w środku na elastycznej nici. Gdy cylinder zewnętrzny obraca się, mierzona ciecz zaczyna się poruszać. Gdy się obraca, cylinder również się obraca. Kąt skrętu cylindra wewnętrznego jest zrównoważony momentem sił tarcia obracającego się płynu.

Błąd pomiaru wynika z dnawewnętrzny cylinder. Różni naukowcy próbowali rozwiązać ten problem na swój własny sposób. Najczęściej dno było wklęsłe. Podczas napełniania cieczy wklęsłością pozostaje powietrze. W ten sposób zmniejsza się tarcie o dno. Naukowcy Gatchek, wewnętrzny cylinder Couette umieszczony w pierścieniach zabezpieczających. To zmniejszyło turbulencje jego końców. Volorovich użył wysokiego, ale wąskiego cylindra. Jednak błąd z powodu dna stał się nieistotny. Wielu naukowców używało instrumentów, w których odległość pomiędzy cylindrami była bardzo mała. W tym samym czasie dno urządzenia nie było wypełnione cieczą.

Obrotowy wiskozymetr według projektuma wiele opcji. Ale zawsze ma takie zalety, jak wszechstronność, mały rozmiar, mały błąd i niski koszt. To dzięki tym cechom urządzenie stało się tak popularne.