Viskositeten hos olika vätskor mäts med speciella anordningar - viskosimeter. Enligt egenskaperna och designen särskiljs flera typer av dessa enheter. En av dem är en rotationsviskosimeter som kan bedöma ett mediums permeabilitet.
Sorter av vitvaror
Instrument som används för att mäta en vätskas viskositet delas vanligtvis in i tre stora grupper:
Kapillärviskosimeter
Mekanisk viskosimeter
Rotationsviskosimeter
Låt oss överväga var och en av arterna mer i detalj.
Mekaniska enheter
Kategorien mekaniska viskosimeter är en rad olika instrument baserade på vätskors mekaniska egenskaper. Dessa kan vara mätare med resonans, bubbla, bolltyp. Om de två första typerna oftast används i laboratoriet, så finns den senare i vardagen. Dess funktionsprincip är baserad på upptäckten av Galileo.
Inuti enheten finns en "bås" där bollen är placerad. Efter att ha fyllt enheten med vätska,vars viskositet ska bestämmas faller kulan. Den exakta tiden som krävs för att bollen ska falla till kontaktytan mäts. Den villkorade viskositeten bestäms av detta tidsintervall.
enheter av kapillärtyp
Kapillärviskosimetern i sin design har ett tunt rör med en känd diameter. Testvätskan strömmar genom detta rör. Samma vätska leds också genom ett rör med stor diameter, inuti vilket ingen kapilläreffekt skapas. Oftast strömmar vätskan under tyngdkraften (dvs från topp till botten). Men i vissa enheter skapas artificiellt tryck. Den tid det tar för vätskan att rinna ut ur båda rören mäts. Därefter beräknas deras skillnad. Viskositetsvärdet kommer att vara proportionellt mot värdet av denna skillnad.
Enheter av den här typen är enkla men stora. En annan nackdel är att den uppmätta vätskans viskositet inte bör överstiga 12 kPas. Detta värde motsvarar vätskor som flyter bra. Tjockare vätskor, eller de med klumpar, kan inte mätas i det här fallet.
Rotationsviskosimeter: funktionsprincip
Utformningen av mätare av denna typ är en cylinder, inuti vilken en sfär är placerad. Den inre sfären rör sig med en viss hastighet på grund av den anslutna elektriska enheten.
Det finns ett utrymme mellan cylindern och sfären, som är fylld med den undersökta vätskan. I detta fall förändras motståndet mot sfärens rörelse. I dessa apparater är det just motståndets beroende som mätsvätska och rotationshastighet. Dessa parametrar är fixerade som ett resultat av testet.
Det finns inte alltid en sfär inuti en cylinder. Den kan ersättas av en skiva, en kon, en platta eller en annan cylinder. Avståndet mellan ytter- och innerkroppen är några millimeter för att skapa en friktionskraft. Resistansvärdet bestäms av sensorer. Ju mer de är inställda, desto mer exakt blir värdet. Följaktligen kommer priset på enheten att öka.
Rotationsviskosimetern är lämplig för vätskor vars viskositet sträcker sig från tusen till miljoner Pas. Den inre kroppens rotationshastighet spelar en viktig roll. Det beror på mätningens noggrannhet. Ju långsammare hastighet, desto mer exakt mätning. Instrument med en lägsta rotationshastighet är mycket exakta, men de är också dyra.
Typer av rotationsviskometer
Funktionsprincipen för enheten som beskrivs ovan är typisk för Brookfield-viskosimetern. Detta är den enklaste mätaren av denna typ. Men den inre kroppen rör sig inte alltid. I vissa fall roterar den yttre cylindern. Det är därför rotationsviskosimetern kan vara av två typer: med en fast cylinder och torsionsmätare.
Torsionsviskosimeterns insida är upphängd i mitten på en elastisk tråd. När den yttre cylindern roterar börjar även vätskan som mäts att röra sig. När den roterar vrider sig cylindern också. Den inre cylinderns vridningsvinkel balanseras av friktionsmomentet för den roterande vätskan.
Mätningsfel uppstår på grund av den inre cylinderns botten. Olika forskare har försökt lösa detta problem på sitt eget sätt. Oftast gjordes botten konkav. Vid påfyllning av vätskan blir luft kvar i konkaviteten. Detta minskar friktionen på botten. Forskarna Gatchek, Kuett placerade den inre cylindern i skyddsringar. Detta minskade turbulensen i dess ändar. Volorovich använde en hög men smal topphatt. I det här fallet blev felet på grund av botten obetydligt. Ett antal forskare använde instrument där avståndet mellan cylindrarna var mycket litet. Samtidigt var enhetens botten inte fylld med vätska.
Rotationsviskosimeter i sin design har många alternativ. Men det har alltid fördelarna med mångsidighet, liten storlek, litet fel och låg kostnad. Det är tack vare dessa egenskaper som enheten har blivit så populär.
