Çeşitli sıvıların viskozitesi özel cihazlar - viskozimetreler ile ölçülür. Özelliklerine ve tasarımına göre, bu cihazların çeşitli türleri ayırt edilir. Bunlardan biri, bir ortamın geçirgenliğini değerlendirebilen rotasyonel bir viskozimetredir.
Alet çeşitleri
Bir sıvının viskozitesini ölçmek için kullanılan aletler genellikle üç büyük gruba ayrılır:
Kılcal viskozimetre
Mekanik viskozimetre
Dönel viskozimetre
Türlerin her birini daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Mekanik cihazlar
Mekanik viskozimetre kategorisi, sıvıların mekanik özelliklerine dayalı bir dizi farklı cihazdır. Bunlar rezonanslı, kabarcıklı, top tipi sayaçlar olabilir. İlk iki tür laboratuvarda en sık kullanılıyorsa, ikincisi günlük yaşamda bulunur. Çalışma prensibi Galileo'nun keşfine dayanmaktadır.
Cihazın içinde topun bulunduğu bir "kabin" vardır. Cihazı sıvı ile doldurduktan sonra,viskozitesi belirlenecek olan top düşer. Topun temas alanına düşmesi için gereken tam süre ölçülür. Koşullu viskozite bu zaman aralığı ile belirlenir.
Kılcal tip cihazlar
Tasarımındaki kılcal viskozimetre, bilinen bir çapa sahip ince bir boruya sahiptir. Test sıvısı bu borudan akar. Aynı sıvı, içinde kılcal etkinin oluşmadığı geniş çaplı bir tüpten de geçirilir. Çoğu zaman, sıvı yerçekimi kuvveti altında akar (yani yukarıdan aşağıya). Ancak bazı cihazlarda yapay basınç oluşturulur. Sıvının her iki tüpten dışarı akması için geçen süre ölçülür. Ardından, farkları hesaplanır. Viskozite değeri bu farkın değeri ile orantılı olacaktır.
Bu tür cihazlar basit ama büyüktür. Diğer bir dezavantaj, ölçülen sıvının viskozitesinin 12 kPas'yi geçmemesidir. Bu değer iyi akan sıvılara karşılık gelir. Daha kalın sıvılar veya topaklar bu durumda ölçülemez.
Dönel viskozimetre: çalışma prensibi
Bu tip sayaçların tasarımı, içine bir kürenin yerleştirildiği bir silindirdir. İç küre, bağlı elektrikli sürücü nedeniyle belirli bir hızda hareket eder.
Silindir ile incelenen sıvı ile dolu küre arasında bir boşluk var. Bu durumda, kürenin hareketine karşı direnç değişir. Bu cihazlarda ölçülen tam olarak direncin bağımlılığıdır.akışkan ve dönüş hızı. Bu parametreler test sonucunda sabitlenir.
Silindirin içinde her zaman bir küre yoktur. Bir disk, bir koni, bir plaka veya başka bir silindir ile değiştirilebilir. Sürtünme kuvveti oluşturmak için dış ve iç gövde arasındaki mesafe birkaç milimetredir. Direnç değeri sensörler tarafından belirlenir. Ne kadar çok ayarlanırsa, değer o kadar doğru olur. Buna göre cihazın fiyatı artacaktır.
Dönel viskozimetre, viskozitesi bin ila milyonlarca Pas arasında değişen sıvılar için uygundur. İç gövdenin dönme hızı önemli bir rol oynar. Ölçümün doğruluğuna bağlıdır. Hız ne kadar yavaşsa, ölçüm o kadar doğru olur. Minimum dönüş hızına sahip aletler çok hassastır, ancak aynı zamanda pahalıdır.
Dönel viskozimetre türleri
Yukarıda açıklanan cihazın çalışma prensibi Brookfield viskozimetresi için tipiktir. Bu, bu tipteki en basit ölçüm cihazıdır. Ama iç beden her zaman hareket etmez. Bazı durumlarda, dış silindir döner. Bu nedenle rotasyonel viskozimetre iki tip olabilir: sabit silindirli ve burulma ölçerli.
Burulma viskozimetrelerinin iç gövdesi, elastik bir iplik üzerinde merkezde asılıdır. Dış silindir döndüğünde, ölçülen sıvı da hareket etmeye başlar. Döndüğünde, silindir de bükülür. İç silindirin bükülme açısı, dönen sıvının sürtünme momenti ile dengelenir.
İç silindirin alt kısmından dolayı ölçüm hatası oluşur. Çeşitli bilim adamları bu sorunu kendi yöntemleriyle çözmeye çalıştılar. Çoğu zaman, alt kısım içbükey yapılmıştır. Sıvıyı doldururken, içbükeylikte hava kalır. Bu, tabandaki sürtünmeyi az altır. Bilim adamları Gatchek, Kuett, iç silindiri koruyucu halkalara yerleştirdi. Bu, uçlarındaki türbülansı az alttı. Volorovich uzun ama dar bir silindir şapka kullandı. Bu durumda, alttan kaynaklanan hata önemsiz hale geldi. Birkaç bilim adamı, silindirler arasındaki mesafenin çok küçük olduğu aletler kullandı. Aynı zamanda cihazın alt kısmı sıvı ile dolmadı.
Rotasyonel viskozimetre tasarımında birçok seçeneğe sahiptir. Ancak her zaman çok yönlülük, küçük boyut, küçük hata ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir. Bu özellikleri sayesinde cihaz bu kadar popüler hale geldi.
