29 отзывов
Авимед Стандарт
+7 показать номер
+7 показать номер
+7 показать номер

Вискозиметры

Вискозиметры Как измерить вязкость масла, коллоидного раствора, краски или консистентной смазки – вискозиметры придут на помощь Вискозиметры, как следует из названия (вискозус – вязкость на латыни) – это приборы для измерения внутреннего трения жидкостей и газов: так называется свойство текучих тел сопротивляться порционному делению. Иначе говоря, перемещению их частей относительно друг друга. Хотя, строго говоря, вязкость имеют и твердые тела, но она достаточно специфична и малозаметна. А вот взаимное притяжение молекул в жидкостях – очень даже очевидно. Существует два типа вязкости: динамическая (абсолютная) и кинематическая. Динамическая вязкость оценивается в паскаль-секундах или в Пуазах (1 П - это когда жидкость сопротивляется с силой в 1 дину перемешиванию двух ее слоев площадью 1 см² со скоростью 1 см/с). Проще говоря, этот тип вязкости характеризует текучесть жидкости в реальных условиях. Кинематическая вязкость - это отношение динамической вязкости к плотности среды: она оценивается в Стоксах, см²/с или градусах Энглера (градус ВУ) – это внесистемная единица условной вязкости, применяемая в нефтехимии. Кинематическая вязкость позволяет судить о текучести жидкости в различных условиях, то есть при различных температурах и давлении. Немного о наиболее распространенных методах измерения вязкости. Первый - на основе уравнения Пуазейля, связывающего скорость, с которой жидкость вытекает через капилляр, со временем, за которое это происходит. Иной подход к определению внутреннего трения иллюстрирует вискозиметр, созданный на базе закона Стокса: формула связывает коэффициент вязкости жидкости со скоростью поступательного движения шарика в ней. Пример - широко используемый вискозиметр Гепплера. Третий метод был предложен Ньютоном и доработан Тейлором. Ньютон сдвигал пластины с жидкостью между ними, по геометрическим размерам пластин, силе и скорости сдвига вычисляя внутреннее трение жидкости. А Тейлор определял вязкость прослойки по крутящему моменту или скорости вращения одного цилиндра в другом (вот и называют иногда такие вискозиметры тейлоровскими). Ну и четвертый способ - ультразвуковой: вязкость определяется по скорости затухания упругих колебаний в зонде-пластине, помещенной в исследуемую среду. Примеры применения таких вискозиметров - определение вязкости агрессивных сред и расплавов, непрерывный контроль внутреннего трения во время технологических процессов.
Различные типы вискозиметров – от Ньютона до ультрасовременных технологий
Различают следующие типы вискозиметров. Классический способ оценки вязкости – определение времени, за которое жидкость определенного объема под действием разницы давлений (ну или только силы тяжести) вытечет через калиброванное отверстие. По такому принципу работают капиллярные вискозиметры. В основном, этот вид вискозиметров связывает вязкость жидкости с ее расходом: то есть за сколько времени при постоянном давлении объем жидкости перетечет из резервуара через капилляр в приемник. Но иногда, скажем для исследования механических свойств упруго-вязких веществ, используются другой тип - постоянного расхода с переменным давлением: например, при исследовании текучести консистентных смазок. Ротационные вискозиметры: аналоговые и цифровые, в том числе программируемые. В одних из них вязкость среды оценивается за счет определения скорости вращения двух соосных цилиндров (вращается либо внутренний, либо внешний), в других – по крутящему моменту на шпинделе прибора, опущенного в исследуемую среду: есть масса модификаций и аксессуаров к этим вискозиметрам. Известны также другие виды вискозиметров. Например, с падающим шариком - этими устройствами часто замеряют вязкость и в емкостях или в вертикальных трубопроводах. Основное направление совершенствования данных приборов – применение наиболее современных способов фиксации времени падения шарика. В вискозиметрах пузырькового типа внутреннее трение оценивается по параметрам движения пузырька газа, свободно плавающего в исследуемой среде. В приборах с вибрирующим зондом (ультразвуковых вискозиметрах) – по изменению резонансной частоты колебаний в зависимости от вязкости среды. Как вариант – по камертонной вибрации и затуханию периодических колебаний магнитострикционной пластины (изменяющей свою геометрию при намагничивании).