Когато се работи с измерване на вискозитет на флуиди, задачата става особено предизвикателна, когато вискозитетът е изключително нисък. Течности с нисък вискозитет, като някои разтворители, леки масла и някои фармацевтични разтвори, изискват специализирани вискозиметри, които могат точно да уловят техните характеристики на потока. Като доставчик на вискозиметри, аз съм добре запознат с различните видове вискозиметри, налични на пазара, и тяхната пригодност за измерване на много ниски вискозитети.
Видове вискозиметри и тяхната пригодност
Капилярни вискозиметри
Капилярните вискозиметри са едни от най-старите и най-широко използвани типове за измерване на нисък вискозитет. Принципът зад капилярните вискозиметри се основава на закона на Поазей, който гласи, че скоростта на потока на течност през капилярна тръба е свързана с нейния вискозитет. Когато флуид с нисък вискозитет се изтласква през тясна капилярна тръба при известна разлика в налягането, времето, необходимо на флуида да измине определено разстояние, може да се използва за изчисляване на неговия вискозитет.
Капилярните вискозиметри са много точни за течности с нисък вискозитет, тъй като те могат точно да измерват потока на тези течности. Те са сравнително прости по дизайн и работа, с малко подвижни части. Те обаче имат някои ограничения. Например, те са чувствителни към температурни промени и всякакви температурни колебания могат значително да повлияят на резултатите от измерването. Освен това те може да не са подходящи за течности, които съдържат частици или не са нютонови, тъй като присъствието на частици може да блокира капилярната тръба, а ненютоновите течности не следват обикновеното поведение на потока, прието от закона на Поазей.
Ротационни вискозиметри
Лабораторен ротационен вискозиметъре друга възможност за измерване на нисък вискозитет. Ротационните вискозиметри работят чрез въртене на шпиндел или боб в течността и измерване на въртящия момент, необходим за поддържане на въртенето. За течности с нисък вискозитет може да се използва вретено с малък диаметър или високоскоростно въртене.
Тези вискозиметри предлагат няколко предимства. Те могат да измерват широк диапазон от вискозитети, включително много ниски, чрез регулиране на размера на шпиндела и скоростта на въртене. Те също се влияят по-малко от температурата в сравнение с капилярните вискозиметри, тъй като могат да бъдат оборудвани с кожуси с контролирана температура. Освен това, те могат да се справят с не-Нютонови течности по-добре от капилярните вискозиметри, тъй като могат да измерват вискозитета при различни скорости на срязване. Въпреки това, те обикновено са по-скъпи и сложни за работа от капилярните вискозиметри.
Вискозиметри с падаща сфера
Вискозиметрите с падаща сфера работят на принципа на закона на Стокс, който описва движението на сфера, падаща през вискозна течност. Малка сфера се пуска в течността и се измерва времето, необходимо на сферата да падне на определено разстояние. След това вискозитетът на течността може да бъде изчислен въз основа на свойствата на сферата и течността.
Вискозиметрите с падаща сфера са подходящи за течности с нисък вискозитет, особено тези, които са прозрачни. Те са относително лесни за използване и могат да осигурят точни резултати. Те обаче изискват голям обем проба и са чувствителни към наличието на въздушни мехурчета във течността, което може да повлияе на скоростта на падане на сферата.
Вибрационни вискозиметри
Вибрационните вискозиметри използват принципа на вибриращ елемент, потопен в течността. Измерва се затихването на вибрациите, дължащо се на вискозитета на течността, и това затихване е свързано с вискозитета на течността. Тези вискозиметри са много подходящи за измерване на нисък вискозитет, тъй като могат да открият дори малки промени в съпротивлението на течността спрямо вибриращия елемент.
Те имат бързо време за реакция и могат да осигурят непрекъснати измервания на вискозитета. Освен това са компактни и могат лесно да се интегрират в процесни системи. Въпреки това, те могат да бъдат повлияни от плътността на течността и може да не са толкова точни, колкото другите видове вискозиметри за някои сложни флуидни системи.
Нашите предложения за вискозиметри за измерване на нисък вискозитет
Като доставчик на вискозиметри, ние предлагаме набор от вискозиметри, които са много подходящи за измерване на много ниски вискозитети. НашитеЦифров вискозиметъре най-съвременен инструмент, който съчетава предимствата на ротационната вискозиметрия с цифровата технология. Позволява прецизен контрол на скоростта на шпиндела и осигурява точни показания на вискозитета. Със своя удобен за потребителя интерфейс, той е лесен за работа, дори и за тези с ограничен опит в измерването на вискозитет.
TheПреносим цифров електрически вискозитет Вискозиметъре друга отлична възможност за измерване на нисък вискозитет. Той е предназначен за измервания на място и може лесно да се пренася на различни места. Въпреки своята преносимост, той не прави компромис с точността. Той е способен да измерва широк диапазон от ниски вискозитети и може да съхранява данни от измерванията за по-нататъшен анализ.
Съображения при избора на вискозиметър за течности с нисък вискозитет
При избора на вискозиметър за измерване на много нисък вискозитет трябва да се имат предвид няколко фактора.
Изисквания за точност
Нивото на точност, необходимо за измерване на вискозитета, е от решаващо значение. Ако се изискват измервания с висока точност, като например във фармацевтичната или високотехнологичната промишленост, може да е необходим по-усъвършенстван вискозиметър като дигитален ротационен вискозиметър. От друга страна, ако приблизителните измервания са достатъчни, по-прост вискозиметър като капилярен вискозиметър може да е подходящ.
Свойства на течността
Свойствата на измерваната течност, като нейното нютоново или ненютоново поведение, наличието на частици и нейната плътност, трябва да бъдат взети под внимание. Ненютоновите течности изискват вискозиметри, които могат да измерват вискозитета при различни скорости на срязване, като например ротационни вискозиметри. Течностите с частици могат да запушат капилярните вискозиметри, така че други видове като ротационни или вибрационни вискозиметри може да са по-подходящи.
Обем на пробата
Количеството проба, налично за измерване, също е важно съображение. Някои вискозиметри, като вискозиметри с падаща сфера, изискват голям обем на пробата, докато други, като вибрационни вискозиметри, могат да работят с много малки обеми на пробата.
Контрол на температурата
Тъй като вискозитетът е силно зависим от температурата, особено за течности с нисък вискозитет, способността да се контролира температурата по време на измерване е от съществено значение. Вискозиметри с вградени механизми за контрол на температурата, като ротационни вискозиметри с кожуси с контролирана температура, се предпочитат в приложения, където температурната стабилност е критична.
Заключение
В заключение, има няколко вискозиметри, подходящи за измерване на много ниски вискозитети, всеки със своите предимства и ограничения. Капилярните вискозиметри са прости и точни за нютонови флуиди с нисък вискозитет, докато ротационните вискозиметри предлагат повече гъвкавост и могат да се справят с ненютонови флуиди. Вискозиметрите с падаща сфера са лесни за използване, но изискват голям обем на пробата, а вибрационните вискозиметри осигуряват бързи и непрекъснати измервания.
Като доставчик на вискозиметри, ние разбираме уникалните изисквания за измерване на нисък вискозитет и предлагаме набор от вискозиметри, за да отговорим на тези нужди. Независимо дали имате нужда от лабораторен инструмент за прецизни изследвания или преносимо устройство за измервания на място, ние имаме правилното решение за вас. Ако се интересувате да научите повече за нашите вискозиметри или искате да обсъдите вашите специфични изисквания за измерване на вискозитета, моля не се колебайте да се свържете с нас за доставка и допълнителни дискусии.
Референции
- ASTM D445 - 19 Стандартен метод за изпитване на кинематичен вискозитет на прозрачни и непрозрачни течности (и изчисляване на динамичен вискозитет).
- ISO 3219:1993 Пластмаси. Полимери/смоли в течно състояние или като емулсии или дисперсии. Определяне на вискозитета с помощта на ротационен вискозиметър с определена скорост на срязване.
- Barnes, HA, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Въведение в реологията. Elsevier.