Die Viskosität verschiedener Flüssigkeiten wird gemessenSpezialgeräte - Viskosimeter. Je nach Eigenschaften und Design werden verschiedene Typen dieser Geräte unterschieden. Eines davon ist ein Rotationsviskosimeter, mit dem die Permeabilität des Mediums beurteilt werden kann.
Arten von Geräten
Die Geräte zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit werden normalerweise in drei große Gruppen unterteilt:
- Kapillarviskosimeter.
- Mechanisches Viskosimeter.
- Rotationsviskosimeter
Betrachten Sie jede der Arten genauer.
Mechanische Geräte
Категория механических вискозиметров представляет Eine Reihe verschiedener Geräte, deren Prinzip auf den mechanischen Eigenschaften von Flüssigkeiten basiert. Es können Meter Resonanz, Blase, Kugelarten sein. Wenn die ersten beiden Typen am häufigsten im Labor verwendet werden, ist letzterer im Alltag anzutreffen. Sein Arbeitsprinzip basiert auf der Entdeckung von Galileo.
Im Inneren des Gerätes befindet sich eine "Kabine", in dereine Kugel. Nach dem Befüllen des Gerätes mit Flüssigkeit, deren Viskosität bestimmt werden muss, fällt die Kugel. Die genaue Zeit, die erforderlich ist, um den Ball auf das Kontaktfeld fallen zu lassen, wird gemessen. Die herkömmliche Viskosität wird durch ein gegebenes Zeitintervall bestimmt.
Kapillarvorrichtungen
Das Kapillarviskosimeter hat in seiner Konstruktionein dünnes Rohr mit einem bekannten Durchmesser. Die Testflüssigkeit fließt durch dieses Rohr. Dieselbe Flüssigkeit wird auch durch ein Rohr mit großem Durchmesser gelassen, in dessen Inneren kein Kapillareffekt erzeugt wird. Am häufigsten fließt das Fluid unter der Schwerkraft (d. H. Von oben nach unten). Bei einigen Geräten wird jedoch künstlicher Druck erzeugt. Die Zeit, die das Fluid benötigt, um durch beide Rohre zu fließen, wird gemessen. Als nächstes wird ihre Differenz berechnet. Der Viskositätswert ist proportional zum Wert dieser Differenz.
Приборы данного типа просты, но имеют большие Größen. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Viskositätskoeffizient der gemessenen Flüssigkeit 12 kPa * s nicht überschreiten sollte. Dieser Wert entspricht gut fließenden Flüssigkeiten. Dickere Flüssigkeiten oder Klumpen können in diesem Fall nicht gemessen werden.
Rotationsviskosimeter: Funktionsprinzip
Das Design von Zählern dieses Typs ist ein Zylinder mit einer Kugel im Inneren. Die innere Kugel bewegt sich aufgrund des angeschlossenen elektrischen Antriebs mit einer bestimmten Geschwindigkeit.
Es ist Raum zwischen dem Zylinder und der Kugel,die mit der Testflüssigkeit gefüllt ist. In diesem Fall ändert sich der Widerstand gegen die Bewegung der Kugel. Bei diesen Geräten wird genau die Abhängigkeit des Flüssigkeitswiderstands und der Drehzahl gemessen. Diese Parameter werden als Ergebnis des Tests aufgezeichnet.
Im Zylinder befindet sich nicht immer eine Kugel.Es kann durch eine Scheibe, einen Kegel, eine Platte oder einen anderen Zylinder ersetzt werden. Der Abstand zwischen Außen- und Innenkörper beträgt einige Millimeter, um Reibung zu erzeugen. Der Widerstandswert wird von den Sensoren bestimmt. Je mehr sie installiert sind, desto genauer ist der Wert. Dementsprechend wird sich der Preis des Geräts erhöhen.
Das Rotationsviskosimeter ist für Flüssigkeiten geeignet,Der Viskositätskoeffizient reicht von Tausenden bis Millionen Pa * s. Die Rotationsgeschwindigkeit des inneren Körpers spielt eine wichtige Rolle. Die Messgenauigkeit hängt davon ab. Je niedriger die Geschwindigkeit, desto genauer die Messung. Geräte mit einer minimalen Winkeldrehzahl sind sehr genau, aber auch teuer.
Arten von Rotationsviskosimetern
Das oben beschriebene Funktionsprinzip ist charakteristischfür Brookfield-Viskosimeter. Dies ist das einfachste Gerät dieses Zählertyps. Aber der innere Körper bewegt sich nicht immer. In einigen Fällen dreht sich der äußere Zylinder. Aus diesem Grund gibt es zwei Arten von Rotationsviskosimetern: mit feststehendem Zylinder und Torsionsmessern.
Der innere Körper von Torsionsviskosimeternin der Mitte an einem elastischen Faden aufgehängt. Wenn sich der äußere Zylinder dreht, beginnt sich auch die gemessene Flüssigkeit zu bewegen. Während seiner Drehung dreht sich der Zylinder ebenfalls. Der Verdrehwinkel des Innenzylinders wird durch das Reibungsmoment des rotierenden Fluids ausgeglichen.
Messfehler tritt aufgrund des Bodens aufinnerer Zylinder. Verschiedene Wissenschaftler haben versucht, dieses Problem auf ihre eigene Weise zu lösen. Am häufigsten wurde der Boden konkav gemacht. Beim Einfüllen der Flüssigkeit verbleibt Luft in der Konkavität. Dadurch wird die Reibung am Boden verringert. Wissenschaftler Gatchek, Couette, der innere Zylinder wurde in einen Schutzring gelegt. Dies verringerte die Turbulenzen seiner Enden. Wolorowitsch benutzte einen hohen, aber schmalen Zylinder. Gleichzeitig wurde der Fehler aufgrund des Bodens unbedeutend. Einige Wissenschaftler verwendeten Instrumente, bei denen der Abstand zwischen den Zylindern sehr gering war. In diesem Fall war der Boden des Geräts nicht mit Flüssigkeit gefüllt.
Rotationsviskosimeter in seiner Konstruktionhat viele Möglichkeiten. Aber es hat immer solche Vorteile wie Vielseitigkeit, geringe Größe, kleiner Fehler und niedrige Kosten. Dank dieser Eigenschaften ist das Gerät so beliebt geworden.
