ความหนืดของของเหลวต่างๆ วัดโดยอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวัดความหนืด ตามลักษณะและการออกแบบอุปกรณ์เหล่านี้มีหลายประเภท หนึ่งในนั้นคือเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนที่สามารถประเมินการซึมผ่านของตัวกลาง
เครื่องใช้ต่างๆ
เครื่องมือวัดความหนืดของของเหลวมักจะแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่:
เครื่องวัดความหนืดของเส้นเลือดฝอย
เครื่องวัดความหนืดทางกล
เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน
พิจารณาแต่ละสายพันธุ์ให้ละเอียดยิ่งขึ้น
เครื่องกล
หมวดหมู่ของเครื่องวัดความหนืดเชิงกลเป็นกลุ่มของเครื่องมือต่างๆ ตามคุณสมบัติทางกลของของเหลว สิ่งเหล่านี้สามารถเป็นจังหวะ, ฟอง, เมตรประเภทลูก หากใช้สองประเภทแรกในห้องปฏิบัติการบ่อยที่สุดก็จะพบได้ในชีวิตประจำวัน หลักการทำงานของมันคือการค้นพบกาลิเลโอ
ภายในเครื่องมี "บูธ" ซึ่งเป็นที่ตั้งของลูกบอล หลังจากเติมอุปกรณ์ด้วยของเหลวแล้วซึ่งจะต้องกำหนดความหนืด ลูกบอลจะตกลงมา วัดเวลาที่แน่นอนที่ลูกบอลตกลงสู่พื้นที่สัมผัส ความหนืดตามเงื่อนไขถูกกำหนดโดยช่วงเวลานี้
อุปกรณ์ประเภทเส้นเลือดฝอย
เครื่องวัดความหนืดของเส้นเลือดฝอยในการออกแบบมีท่อบางๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ทราบ ของเหลวทดสอบไหลผ่านท่อนี้ ของเหลวชนิดเดียวกันนั้นจะถูกส่งผ่านท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ซึ่งภายในจะไม่เกิดเอฟเฟกต์ของเส้นเลือดฝอย ส่วนใหญ่แล้วของเหลวจะไหลภายใต้แรงโน้มถ่วง (เช่น จากบนลงล่าง) แต่ในอุปกรณ์บางอย่างแรงดันเทียมถูกสร้างขึ้น วัดเวลาที่ของเหลวไหลออกจากท่อทั้งสอง ถัดไปจะคำนวณความแตกต่าง ค่าความหนืดจะเป็นสัดส่วนกับมูลค่าของส่วนต่างนี้
อุปกรณ์ประเภทนี้เรียบง่ายแต่มีขนาดใหญ่ ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือความหนืดของของเหลวที่วัดได้ไม่ควรเกิน 12 kPas ค่านี้สอดคล้องกับของเหลวที่ไหลได้ดี ของเหลวที่ข้นกว่าหรือก้อนที่เป็นก้อนไม่สามารถวัดได้ในกรณีนี้
เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน: หลักการทำงาน
การออกแบบเมตรประเภทนี้เป็นทรงกระบอกซึ่งมีทรงกลมวางอยู่ภายใน ทรงกลมด้านในเคลื่อนที่ด้วยความเร็วระดับหนึ่งเนื่องจากไดรฟ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อ
มีช่องว่างระหว่างทรงกระบอกกับทรงกลมซึ่งเต็มไปด้วยของเหลวที่ตรวจสอบแล้ว ในกรณีนี้ แรงต้านการเคลื่อนที่ของทรงกลมจะเปลี่ยนไป ในอุปกรณ์เหล่านี้ การพึ่งพาความต้านทานที่วัดได้อย่างแม่นยำของเหลวและความเร็วในการหมุน พารามิเตอร์เหล่านี้ได้รับการแก้ไขจากผลการทดสอบ
ในทรงกระบอกไม่ได้มีทรงกลมเสมอไป สามารถแทนที่ด้วยดิสก์, กรวย, จานหรือกระบอกสูบอื่น ระยะห่างระหว่างตัวถังด้านนอกและด้านในไม่กี่มิลลิเมตรเพื่อสร้างแรงเสียดทาน ค่าความต้านทานถูกกำหนดโดยเซ็นเซอร์ ยิ่งตั้งค่ามาก ค่าก็จะยิ่งแม่นยำ ดังนั้นราคาเครื่องจะเพิ่มขึ้น
เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนเหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดตั้งแต่พันถึงล้าน Pas ความเร็วของการหมุนของร่างกายภายในมีบทบาทสำคัญ ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการวัด ยิ่งความเร็วช้าลงเท่าใด การวัดก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น เครื่องมือที่มีอัตราการหมุนขั้นต่ำนั้นแม่นยำมาก แต่ก็มีราคาแพงเช่นกัน
ประเภทของเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน
หลักการทำงานของอุปกรณ์ที่อธิบายข้างต้นเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องวัดความหนืดของ Brookfield นี่คืออุปกรณ์มิเตอร์ที่ง่ายที่สุดในประเภทนี้ แต่ร่างกายภายในไม่ได้เคลื่อนไหวตลอดเวลา ในบางกรณีกระบอกสูบด้านนอกจะหมุน นั่นคือเหตุผลที่เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนสามารถเป็นได้สองประเภท: ด้วยทรงกระบอกคงที่และเครื่องวัดแรงบิด
ด้านในของเครื่องวัดความหนืดของแรงบิดถูกแขวนไว้ตรงกลางบนด้ายยางยืด เมื่อกระบอกสูบด้านนอกหมุน ของเหลวที่กำลังวัดก็เริ่มเคลื่อนที่ด้วย เมื่อมันหมุน กระบอกสูบก็จะบิดเช่นกัน มุมบิดของกระบอกสูบด้านในสมดุลด้วยโมเมนต์ความเสียดทานของของไหลที่หมุนอยู่
ข้อผิดพลาดในการวัดเกิดขึ้นเนื่องจากด้านล่างของกระบอกสูบด้านใน นักวิทยาศาสตร์หลายคนพยายามแก้ปัญหานี้ด้วยวิธีของตนเอง ส่วนใหญ่มักจะทำให้ก้นเว้า เมื่อเติมของเหลว อากาศจะยังคงอยู่ในเว้า ซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานที่ด้านล่าง นักวิทยาศาสตร์ Gatchek, Kuett วางกระบอกสูบด้านในไว้ในวงแหวนป้องกัน นี้ช่วยลดความปั่นป่วนของปลายของมัน Volorovich ใช้หมวกทรงสูงแต่แคบ ในกรณีนี้ ข้อผิดพลาดเนื่องจากด้านล่างไม่มีนัยสำคัญ นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งใช้เครื่องมือซึ่งระยะห่างระหว่างกระบอกสูบมีน้อยมาก ในขณะเดียวกัน ด้านล่างของอุปกรณ์ก็ไม่เต็มไปด้วยของเหลว
เครื่องวัดความหนืดแบบหมุนในการออกแบบมีตัวเลือกมากมาย แต่ก็มีข้อดีของความคล่องตัว ขนาดเล็ก ข้อผิดพลาดเล็กน้อย และต้นทุนต่ำเสมอ ต้องขอบคุณคุณสมบัติเหล่านี้ที่ทำให้อุปกรณ์ได้รับความนิยม