Ein viscometer (hat auch viscosimeter genannt), ist ein Instrument, das verwendet ist, um die Viskosität einer Flüssigkeit zu messen. Für Flüssigkeiten mit der Viskosität, die sich mit Fluss-Bedingungen ändert, hat ein Instrument gerufen ein Rheometer wird verwendet. Viscometers messen nur unter einer Fluss-Bedingung.

Im Allgemeinen bleibt entweder die Flüssigkeit stationär, und ein Gegenstand bewegt sich dadurch, oder der Gegenstand ist stationär und die flüssigen Bewegungen vorbei daran. Die Schinderei, die durch die Verhältnisbewegung der Flüssigkeit und einer Oberfläche verursacht ist, ist ein Maß der Viskosität. Die Fluss-Bedingungen müssen einen genug kleinen Wert der Zahl von Reynolds für dort haben, um Laminar-Fluss zu sein.

An 20.00 Grad Celsius ist die Viskosität von Wasser 1.002 mPa · s und seine kinematische Viskosität (Verhältnis der Viskosität zur Dichte) ist 1.0038 mm/s. Diese Werte werden verwendet, um bestimmte Typen von viscometer zu kalibrieren.

Standardlaboratorium viscometers für Flüssigkeiten

U-Tube viscometers

Diese Geräte sind auch als Glas-Kapillarrheometer oder Ostwald viscometers bekannt, nach Wilhelm Ostwald genannt. Eine andere Version ist Ubbelohde viscometer, der aus einer U-förmigen Glastube gehalten vertikal in einem kontrollierten Temperaturbad besteht. In einem Arm des U ist ein Aufriss der genauen schmalen langweiligen Angelegenheit (das Haargefäß). Darüber ist eine Zwiebel, damit ist eine andere Zwiebel tiefer unten auf dem anderen Arm. Im Gebrauch wird Flüssigkeit in die obere Zwiebel durch das Ansaugen gezogen, hat dann erlaubt, unten durch das Haargefäß in die niedrigere Zwiebel zu fließen. Zwei Zeichen (ein oben und ein unter der oberen Zwiebel) zeigen ein bekanntes Volumen an. Die für das Niveau der Flüssigkeit genommene Zeit, um zwischen diesen Zeichen zu gehen, ist zur kinematischen Viskosität proportional. Die meisten kommerziellen Einheiten werden mit einem Umwandlungsfaktor versorgt, oder können durch eine Flüssigkeit bekannter Eigenschaften kalibriert werden.

survismeter

Der survismeter ist Mehrdaten, die Gerät für physikochemische Eigenschaften von flüssigen Mischungen messen.

Der viscosmeter und tensiometer werden für das individuelle Datenverfolgen verwendet.

Die für die Testflüssigkeit erforderliche Zeit, durch ein Haargefäß eines bekannten Diameters eines bestimmten Faktors zwischen zwei gekennzeichneten Punkten zu fließen, wird gemessen. Durch das Multiplizieren der vom Faktor des viscometer genommenen Zeit wird die kinematische Viskosität erhalten.

Solche viscometers werden auch als direkter Fluss klassifiziert oder kehren Fluss um. Rückfluss viscometers hat das Reservoir über den Markierungen, und direkter Fluss sind diejenigen mit dem Reservoir unter den Markierungen. Solche Klassifikationen bestehen, so dass das Niveau bestimmt werden kann, selbst wenn undurchsichtige oder Färbeflüssigkeiten sonst gemessen werden, wird die Flüssigkeit die Markierungen bedecken und es unmöglich machen, die Zeit zu messen, die das Niveau dem Zeichen passiert. Das erlaubt auch dem viscometer, mehr als 1 Satz von Zeichen zu haben, um zu berücksichtigen, dass ein unmittelbarer der Zeit zeitlich festlegt, die man braucht, um das 3. Zeichen zu erreichen, deshalb 2 timings nachgebend und nachfolgende Berechnung von Determinability berücksichtigend, um genaue Ergebnisse zu sichern.

Fallender Bereich viscometers

Das Gesetz von Stokes ist die Basis des fallenden Bereichs viscometer, in dem die Flüssigkeit in einer vertikalen Glastube stationär ist. Einem Bereich der bekannten Größe und Dichte wird erlaubt, durch die Flüssigkeit hinunterzusteigen. Wenn richtig ausgewählt, erreicht es Endgeschwindigkeit, die gemessen werden kann, als es bringt, um zwei Zeichen auf der Tube zu passieren. Elektronische Abfragung kann für undurchsichtige Flüssigkeiten verwendet werden. Die Endgeschwindigkeit, die Größe und Dichte des Bereichs und die Dichte der Flüssigkeit wissend, kann das Gesetz von Stokes verwendet werden, um die Viskosität der Flüssigkeit zu berechnen. Eine Reihe von Stahlkugellagern des verschiedenen Diameters wird normalerweise im klassischen Experiment verwendet, um die Genauigkeit der Berechnung zu verbessern. Das Schulexperiment verwendet Glycerin als die Flüssigkeit, und die Technik wird industriell verwendet, um die Viskosität von in Prozessen verwendeten Flüssigkeiten zu überprüfen. Es schließt viele verschiedene Öle und Polymer-Flüssigkeiten wie Lösungen ein.

1851 hat George Gabriel Stokes einen Ausdruck für die Reibungskraft (auch genannt Schinderei-Kraft) ausgeübt auf kugelförmige Gegenstände mit sehr kleinen Zahlen von Reynolds abgeleitet (z.B, sehr kleine Partikeln) in einer dauernden klebrigen Flüssigkeit durch das Ändern der kleinen Flüssig-Massengrenze des allgemein unlösbaren Navier-schürt Gleichungen:

:

wo:

:* ist die Reibungskraft,

:* ist der Radius des kugelförmigen Gegenstands,

:* ist die flüssige Viskosität und

der

:* ist die Geschwindigkeit der Partikel.

Wenn die Partikeln in der klebrigen Flüssigkeit durch ihr eigenes Gewicht fallen, dann werden eine Endgeschwindigkeit, auch bekannt als die sich niederlassende Geschwindigkeit, erreicht, wenn diese Reibungskraft, die mit der schwimmenden Kraft genau verbunden ist, die Gravitationskraft erwägt. Durch die resultierende sich niederlassende Geschwindigkeit (oder Endgeschwindigkeit) wird gegeben:

:wo:

:*V ist die sich niederlassende Geschwindigkeit der Partikeln (m/s) (vertikal abwärts wenn, aufwärts wenn

:* ist Schürt Radius der Partikel (m),

:*g ist die Gravitationsbeschleunigung (m/s),

:*ρ ist die Dichte der Partikeln (Kg/M),

:*ρ ist die Dichte der Flüssigkeit (Kg/M) und

:* ist die (dynamische) flüssige Viskosität (Papa s).

Bemerken Sie, dass das Schürt, wird Fluss angenommen, so muss die Zahl von Reynolds klein sein.

Ein Begrenzungsfaktor auf der Gültigkeit dieses Ergebnisses ist die Rauheit des Bereichs, der wird verwendet.

Eine Modifizierung des geraden fallenden Bereichs viscometer ist ein rollender Ball viscometer der Zeiten ein Ball, der unten einen Hang, während versenkt, in die Testflüssigkeit rollt. Das kann weiter durch das Verwenden eines patentierten V Teller verbessert werden, der die Zahl von Folgen zur gereisten Entfernung steigert, kleiner mehr tragbare Geräte erlaubend. Dieser Typ des Geräts ist auch für den Schiff-Vorstandsgebrauch passend.

Zurzeit wird neue Ausrüstung für Viskositätsmaße entwickelt. Diese Ausrüstung ist survismeter und misst nicht nur Viskosität nur, aber zusammen mit der Viskosität, es misst auch Oberflächenspannung, Grenzflächenspannung, anfeuchtenden Koeffizienten mit der hohen Genauigkeit und Präzision.

Der survismeter misst auch einen neuen Parameter, der als friccohesity bemerkt wird. Der friccohesity gründet eine Schnittstelle zwischen den zusammenhaltenden Kräften und den Reibungskräften innerhalb der ähnlichen oder unterschiedlichen Moleküle, die im gewünschten Medium verstreut sind.

Fallender Kolben Viscometer

Auch bekannt als Norcross viscometer wegen des Erfinders, Austin Norcross. Der Grundsatz des Viskositätsmaßes in diesem rauen und empfindlichen Industriegerät basiert auf dem Kolben und Zylinderzusammenbau. Der Kolben wird durch einen Lufthebemechanismus regelmäßig erhoben, das Material ziehend, das unten durch die Abfertigung (Lücke) zwischen dem Kolben und der Wand des Zylinders in den Raum wird misst, der unter dem Kolben gebildet wird, weil es erhoben wird. Der Zusammenbau wird dann normalerweise seit ein paar Sekunden gehalten, hat dann erlaubt, durch den Ernst zu fallen, die Probe durch denselben Pfad vertreibend, in den es eingegangen ist, eine mähende Wirkung auf die gemessene Flüssigkeit schaffend, die das viscometer besonders empfindlich und gut dafür macht, bestimmte thixotropische Flüssigkeiten zu messen. Die Zeit des Falls ist ein Maß der Viskosität mit der Abfertigung zwischen dem Kolben und innerhalb des Zylinders, der die Messöffnung bildet. Der Viskositätskontrolleur misst die Zeit des Falls (Sekunden der Zeit des Falls, das Maß der Viskosität seiend), und zeigt den resultierenden Viskositätswert. Kontrolleur kann Wert der Zeit des Falls kalibrieren, um über Sekunden (bekannte efflux Tasse), SSU oder centipoise zu wölben.

Industriegebrauch ist wegen Einfachheit, Wiederholbarkeit, niedriger Wartung und Langlebigkeit populär. Dieser Typ des Maßes wird durch den Durchfluss oder die Außenvibrationen nicht betroffen. Der Grundsatz der Operation kann für viele verschiedene Bedingungen angenommen werden, es ideal für Prozesssteuerungsumgebungen machend.

Das Oszillieren des Kolbens Viscometer

Manchmal gekennzeichnet als Elektromagnetischer Viscometer oder EMV viscometer, wurde an der Viskosität von Cambridge (Formell Cambridge Angewandte Systeme) 1986 erfunden. Der Sensor (sieh Zahl unten), umfasst einen Maß-Raum und magnetisch beeinflussten Kolben. Maße werden genommen, wodurch eine Probe zuerst in den thermisch kontrollierten Maß-Raum eingeführt wird, wo der Kolben wohnt. Die Electronics Drive der Kolben in die Schwingungsbewegung innerhalb des Maß-Raums mit einem kontrollierten magnetischen Feld. Eine Scherspannung wird der Flüssigkeit (oder Benzin) wegen des Kolbenreisens auferlegt, und die Viskosität wird durch das Messen der Fahrzeit des Kolbens bestimmt. Die Baurahmen für den Ringabstand zwischen dem Kolben und Maß-Raum, der Kraft des elektromagnetischen Feldes und der Reiseentfernung des Kolbens werden verwendet, um die Viskosität gemäß dem Newtonschen Gesetz der Viskosität zu berechnen.

Der Schwingende Kolben Viscometer Technologie ist an die kleine Beispielviskosität und Mikrobeispielviskositätsprüfung in Laboranwendungen angepasst worden. Es ist auch angepasst worden, um Viskosität des Hochdrucks und hohe Temperaturviskositätsmaße sowohl im Laboratorium als auch in den Prozess-Umgebungen zu messen. Die Viskositätssensoren sind für eine breite Reihe von Industrieanwendungen wie kleine Größe viscometer s für den Gebrauch in Kompressoren und Motoren erklettert worden, fließen Sie durch viscometer s für Überzug-Prozesse des kurzen Bades, Reihenviscometer s für den Gebrauch in Raffinerien und die Hunderte von anderen Anwendungen. Verbesserungen in der Empfindlichkeit von der modernen Elektronik, stimuliert ein Wachstum im Schwingenden Kolben Viscometer Beliebtheit mit akademischen Laboratorien, Gasviskosität erforschend.

Schwingviscometers

Schwingviscometers gehen auf die 1950er Jahre Instrument von Bendix zurück, das von einer Klasse ist, die durch das Messen der Dämpfung eines schwingenden elektromechanischen Resonators funktioniert, der in eine Flüssigkeit versenkt ist, deren Viskosität bestimmt werden soll. Der Resonator schwingt allgemein in der Verdrehung oder schräg (als ein freitragender Balken oder Stimmgabel). Je höher die Viskosität, desto größer die Dämpfung auf dem Resonator beeindruckt hat. Die Dämpfung des Resonators kann durch eine von mehreren Methoden gemessen werden:

1. Das Messen der Macht hat notwendig eingegeben, um den Oszillator zu behalten, der an einem unveränderlichen Umfang vibriert. Je höher die Viskosität, desto mehr Macht erforderlich ist, um den Umfang der Schwingung aufrechtzuerhalten.

Wenn man

1. die Zerfall-Zeit der Schwingung sobald misst, wird die Erregung ausgeschaltet. Je höher die Viskosität, desto schneller der Signalzerfall.
2. Das Messen der Frequenz des Resonators als eine Funktion der Phase angelt zwischen Erregungs- und Ansprechwellenformen. Je höher die Viskosität, desto größer die Frequenzänderung für eine gegebene Phase-Änderung.

Das Schwinginstrument leidet auch unter einem Mangel an einem definierten scheren Feld, das es unpassend zum Messen der Viskosität einer Flüssigkeit macht, deren Fluss-Verhalten vor der Hand nicht bekannt ist.

Vibrierende viscometers sind raue Industriesysteme, die verwendet sind, um Viskosität in der Prozess-Bedingung zu messen. Der aktive Teil des Sensors ist eine vibrierende Stange. Der Vibrieren-Umfang ändert sich gemäß der Viskosität der Flüssigkeit, in die die Stange versenkt wird. Diese Viskositätsmeter sind passend, um sich verstopfende Flüssigkeit und Flüssigkeiten der hohen Viskosität, einschließlich derjenigen mit Fasern zu messen (bis zu 1,000 Papa · s). Zurzeit denken viele Industrien um die Welt, dass diese viscometers das effizienteste System sind, mit dem man die Viskosität einer breiten Reihe von Flüssigkeiten misst; im Vergleich verlangen Rotationsviscometers mehr Wartung, sind unfähig, sich verstopfende Flüssigkeit zu messen, und häufige Kalibrierung nach dem intensiven Gebrauch zu verlangen. Vibrierend haben viscometers keine bewegenden Teile, keine schwachen Teile und der empfindliche Teil ist sehr klein. Sogar sehr grundlegende oder acidic Flüssigkeiten können durch das Hinzufügen eines Schutzüberzugs oder durch das Ändern des Materials des Sensors zu einem Material solcher als 316L, SUS316 oder Email gemessen werden

Rotationsviscometers

Rotationsviscometers verwenden die Idee, dass das Drehmoment, das erforderlich ist, um einen Gegenstand in einer Flüssigkeit zu drehen, eine Funktion der Viskosität dieser Flüssigkeit ist. Sie messen das Drehmoment, das erforderlich ist, eine Platte oder Bob in einer Flüssigkeit mit einer bekannten Geschwindigkeit rotieren zu lassen.

'Tasse und Bob' viscometers arbeiten, indem sie das genaue Volumen einer Probe definieren, die innerhalb einer Testzelle geschert werden soll; das Drehmoment, das erforderlich ist, eine bestimmte Rotationsgeschwindigkeit zu erreichen, wird gemessen und geplant. Es gibt zwei klassische Geometrie in der "Tasse und Bob" viscometers, bekannt entweder als die Systeme "von Couette" oder als "Searle" - bemerkenswert dadurch, ob die Tasse oder Bob rotieren. Die rotierende Tasse wird in einigen Fällen bevorzugt, weil sie den Anfall von Wirbelwinden von Taylor reduziert, aber schwieriger ist, genau zu messen.

'Kegel und Teller' viscometers verwenden einen Kegel des sehr seichten Winkels im bloßen Kontakt mit einem flachen Teller. Mit diesem System ist die Scherrate unter dem Teller zu einem bescheidenen Grad der Präzision und deconvolution einer Fluss-Kurve unveränderlich; ein Graph der Scherspannung (Drehmoment) gegen die Scherrate (winkelige Geschwindigkeit) gibt die Viskosität auf eine aufrichtige Weise nach.

Stabinger viscometer

Durch das Ändern des Klassikers Couette Rotationsviscometer wird eine mit diesem des kinematischen Viskositätsentschlusses vergleichbare Genauigkeit erreicht. Der innere Zylinder in Stabinger Viscometer ist hohl und spezifisch leichter als die Probe, so Hin- und Herbewegungen frei in der Probe, die durch Zentrifugalkräfte in den Mittelpunkt gestellt ist. Die früher unvermeidliche tragende Reibung wird so völlig vermieden. Die Geschwindigkeit und Drehmomentenmessung werden ohne direkten Kontakt durch ein rotierendes magnetisches Feld und eine Wirbel-Strom-Bremse durchgeführt. Das berücksichtigt eine vorher beispiellose Drehmoment-Entschlossenheit von 50 pN · M und eine außerordentlich große Messreihe von 0.2 bis 20,000 mPa · s mit einem einzelnen Messsystem. Ein eingebautes auf dem schwingenden U-Tube-Grundsatz gestütztes Dichte-Maß erlaubt den Entschluss von der kinematischen Viskosität von der gemessenen dynamischen Viskosität, die die Beziehung verwendet

:

\nu = \frac {\\eta} {\\rho }\

</Mathematik>

Der Stabinger Viscometer wurde zum ersten Mal von Anton Paar GmbH am ACHEMA das Jahr 2000 präsentiert. Der Messgrundsatz wird nach seinem Erfinder Dr Hans Stabinger genannt.

Luftblase viscometer

Luftblase viscometers wird verwendet, um kinematische Viskosität bekannter Flüssigkeiten wie Harze und Lacke schnell zu bestimmen. Die für eine Luftbürste erforderliche Zeit sich zu erheben ist zur Viskosität der Flüssigkeit, so je schneller die Luftblase-Anstiege, desto tiefer die Viskosität direkt proportional. Die Alphabetische Vergleich-Methode verwendet 4 Sätze von gelehrten Bezugstuben, A5 durch Z10, der bekannten Viskosität, um eine Viskositätsreihe von 0.005 bis 1,000 zu bedecken, schürt. Die Direkte Zeitmethode verwendet eine einzelne 3-Linien-Zeittube, für die "Luftblase-Sekunden" zu bestimmen, der dann dazu umgewandelt werden kann, schürt.

Mikroschlitz Viscometers

Das Viskositätsmaß mit dem Fluss ein Schlitz geht bis 1838 zurück, als Herr Jean Louis Marie Poiseuille Experimente durchgeführt hat, um die Flüssigkeit zu charakterisieren, fließt durch eine Pfeife. Er hat gefunden, dass ein klebriger Fluss eine kreisförmige Pfeife verlangt, dass Druck die Wandscherspannung überwindet. Das war die Geburt der Hagen-Poiseuille-Strömungsgleichung. Der Schlitz viscometer Geometrie hat Flüsse, die der zylindrischen Pfeife analog sind, aber hat den zusätzlichen Vorteil, dass kein Eingang oder Ausgangsdruck-Fall-Korrekturen erforderlich sind. Die ausführliche Information bezüglich der Durchführung dieses Rektors mit modernem MEMS und microfluidic Wissenschaft wird weiter in einem Vortrag von RheoSense, Inc. erklärt

Allgemein bietet die Schlitz-Viskositätstechnologie die folgenden Vorteile an:

• Misst wahre (absolute) Viskosität sowohl für Newtonsche als auch für nichtnewtonsche Fluide
• Beiliegendes System beseitigt Luftschnittstelle und Beispieleindampfungseffekten
• Maße können mit sehr kleinen Beispielvolumina gemacht werden
• Laminar fließen sogar an hohen Scherraten wegen der niedrigen Zahl von Reynolds
• Schlitz-Fluss täuscht echte Anwendungsfluss-Bedingungen wie Rauschgift-Einspritzung oder inkjetting vor.

Verschiedene viscometer Typen

Andere viscometer Typen verwenden Bälle oder andere Gegenstände. Viscometers, der nichtnewtonsche Fluide charakterisieren kann, wird gewöhnlich Rheometer oder Plastometer genannt.

Im I.C.I "Oskar" viscometer wurde eine gesiegelte Dose von Flüssigkeit torsionally in Schwingungen versetzt, und durch kluge Maß-Techniken war es möglich, sowohl Viskosität als auch Elastizität in der Probe zu messen.

Der Sumpf-Trichter viscometer misst Viskosität von der Zeit (efflux Zeit) es bringt ein bekanntes Volumen von Flüssigkeit, um von der Basis eines Kegels durch eine kurze Tube zu fließen. Das ist im Prinzip den Fluss-Tassen (efflux Tassen) wie der Ford, Zahn und die Tassen von Shell ähnlich, die verschiedene Gestalten am Kegel und den verschiedenen Schnauze-Größen verwenden. Die Maße können gemäß ISO 2431, ASTM D1200 - 10 oder LÄRM 53411 getan werden.

Siehe auch

• Fluss-Maß
• Gleichung von Poiseuille
• Der britische Standardinstitut-BAKKALAUREUS DER NATURWISSENSCHAFTEN ISO/TR 3666:1998 Viskosität von Wasser
• Der britische Standardinstitut-BAKKALAUREUS DER NATURWISSENSCHAFTEN 188:1977 Methoden für den Entschluss von der Viskosität von Flüssigkeiten

Links

• ASTM international (ASTM D7042)
• Viskositätsumrechnungstabellen