Ένα ιξωδόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ροής και του ιξώδους ενός υγρού. Το ιξώδες ενός υγρού επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρεται κατά την άντληση, τη διοχέτευση, τη βύθιση και την επίστρωση.

Η μέτρηση του ιξώδους είναι επομένως χρήσιμη για μια ευρεία ποικιλία υλικών, όπως:Πετρέλαιο ,Πλαστικά ,Χρώματα ,Επιστρώσεις, Συγκολλητικά ,Κεριά

Η μέτρηση του ιξώδους και των ιδιοτήτων ροής είναι επίσης χρήσιμη στην παραγωγή κοινών καταναλωτικών προϊόντων όπως τρόφιμα, ποτά, οδοντόκρεμα, καλλυντικά και σαμπουάν.

Τα ιξωδόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του ιξώδους και των χαρακτηριστικών ροής των υγρών και έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών όπου μπορούν να μετρήσουν αυτά τα χαρακτηριστικά σε διαφορετικές ουσίες και υλικά.

Παραδείγματα αυτών των εφαρμογών περιλαμβάνουν:

• Παρακολούθηση του ιξώδους των μαρμελάδων και των σιροπιών κατά την παραγωγή αρτυμάτων τροφίμων για τη διασφάλιση της συνέπειας μεταξύ των παρτίδων
• Ανάλυση των χαρακτηριστικών ροής κατά τον σχεδιασμό συστημάτων σωληνώσεων για γάλα
• Μέτρηση της ροής του λιπαντικού λαδιού σε διαφορετικές θερμοκρασίες
• Δοκιμή του ιξώδους των μελανιών εκτυπωτών inkjet

Το ιξώδες είναι σημαντικό στη λίπανση των μηχανών. Εάν το ιξώδες είναι πολύ χαμηλό, θα υπάρχει υπερβολική επαφή μεταξύ των εσωτερικών εξαρτημάτων, προκαλώντας φθορά. Εάν το ιξώδες είναι πολύ υψηλό, το λάδι θα αναγκάσει τη μηχανή να εργαστεί σκληρότερα για να ξεπεράσει την εσωτερική αντίσταση του ίδιου του λαδιού στη ροή.

Το ιξώδες είναι ένα μέτρο του πόσο καλά ένα υλικό αντιστέκεται στην κίνηση όταν εφαρμόζεται σε αυτό μια δύναμη.

Για παράδειγμα, αν σφίξετε ένα σωληνάριο οδοντόκρεμας, πόσο εύκολα βγαίνει η πάστα από το άκρο του σωλήνα; Υπάρχει ένας τύπος για τη μέτρηση του ιξώδους:Ιξώδες = Τάση διάτμησης / Ρυθμός διάτμησης.

Θα εκφράσετε το αποτέλεσμα αυτού του τύπου σε centipoise (cP). Ένα centipoise ισοδυναμεί με 1 millipascal second. Αυτό αφορά το απόλυτο ιξώδες. Για το κινηματικό ιξώδες, η μέτρηση είναι διαφορετική, την οποία θα εξηγήσουμε αναλυτικότερα αργότερα. Η τάση διάτμησης είναι η δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας που απαιτείται για να κινηθεί ένα στρώμα ρευστού σε σχέση με ένα άλλο. Ο ρυθμός διάτμησης είναι ένα μέτρο του πόσο γρήγορα αλλάζουν τα στρώματα καθώς κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο.

Για πολλά υγρά, η τάση που προκαλεί τη ροή είναι ανάλογη με τον ρυθμό μεταβολής της παραμόρφωσης διάτμησης. Για ένα συγκεκριμένο ρευστό, σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, η τιμή της τάσης διάτμησης διαιρεμένης με τον ρυθμό διάτμησης είναι σταθερή. Αυτή η σταθερά είναι το δυναμικό ιξώδες ή απόλυτο ιξώδες. Αλλά μπορείτε επίσης απλά να το ονομάσετε ιξώδες ενός υλικού. Ένας απλός τρόπος να δούμε το ιξώδες είναι να το σκεφτούμε ως την πυκνότητα ενός ρευστού, αλλά όταν εξετάζουμε ρευστά διαφορετικών πυκνοτήτων, ο πιο σαφής τρόπος για να περιγράψουμε το ιξώδες είναι ως αντίσταση στη ροή.

Οι συνθήκες επεξεργασίας ενός υλικού είναι κρίσιμες τόσο στην παραγωγή του υλικού όσο και στην τελική του χρήση.

Το ιξώδες ενός υλικού είναι επίσης ένα χρήσιμο έμμεσο μέτρο των ιδιοτήτων του, όπως το μοριακό βάρος και η πυκνότητα. Αυτές οι ιδιότητες του υλικού επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά ροής του.

Η μέτρηση του ιξώδους είναι ένα σημαντικό έργο στον ποιοτικό έλεγχο και στη συνέπεια των παρτίδων.

Η μέτρηση του ιξώδους είναι επίσης σημαντική επειδή δεν συμπεριφέρονται όλα τα ρευστά με τον ίδιο τρόπο.

Γενικά, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι:

• Νευτώνια, και
• Μη Νευτώνια.

Νευτώνιο αναφέρεται στον νόμο ιξώδους του Νεύτωνα, ο οποίος είναι ο αποδεκτός τύπος για τη μέτρηση του ιξώδους. Σε ένα Νευτώνιο ρευστό, το ιξώδες είναι σταθερό και δεν αλλάζει με τις αλλαγές στον ρυθμό διάτμησης. Τυπικά παραδείγματα Νευτώνιων ρευστών είναι το νερό και το λάδι μηχανής.

Ωστόσο, σε ένα μη Νευτώνιο ρευστό, το ιξώδες αλλάζει. Αυτά τα ρευστά περιλαμβάνουν τους ακόλουθους τύπους:

1. Πλαστικά
2. Ψευδοπλαστικά
3. Ρεολογική πήξη
4. Θιξοτροπία
5. Δαλατάν

Ένα κοινό παράδειγμα μη Νευτώνιου ρευστού είναι η κέτσαπ, η οποία γίνεται πιο λεπτή όταν κουνάτε το μπουκάλι. Η κέτσαπ είναι ρευστό που αραιώνεται με διάτμηση επειδή το ιξώδες της μειώνεται καθώς αυξάνεται η τάση διάτμησης. Κινηματικό και Απόλυτο Ιξώδες. Υπάρχουν δύο τρόποι έκφρασης του ιξώδους:

• “Κινηματικό”
• “Απόλυτο”

Μετράτε το δυναμικό ιξώδες ενός ρευστού εξετάζοντας την αντίστασή του στη ροή υπό την επίδραση της βαρύτητας. Προσδιορίζετε το απόλυτο ιξώδες του μετρώντας την αντίσταση ενός υγρού στη ροή υπό την επίδραση μιας εξωτερικής, ελεγχόμενης δύναμης. Τα δύο ιξώδη μετρώνται επίσης διαφορετικά. Η μονάδα για το κινηματικό ιξώδες είναι centistokes (CSt). Η μονάδα για το απόλυτο ιξώδες είναι centipoise (cP).

Υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι μέτρησης του ιξώδους: Είτε ένα αντικείμενο περνά μέσα από ένα ακίνητο υλικό, είτε το υλικό ρέει μέσα ή πέρα από ένα ακίνητο αντικείμενο. Με οποιαδήποτε μέθοδο, καταγράφετε τον χρόνο που χρειάζεται για να συμβεί η λειτουργία, ο οποίος μετρά την αντίσταση στη ροή.

Χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε από αυτές τις δύο μεθόδους, υπάρχουν διάφορα είδη ιξωδομέτρων:

• Τριχοειδές, ή γυάλινο, ιξωδόμετρο
• Περιστροφικό ιξωδόμετρο
• Ιξωδόμετρο πτώσης σφαίρας και πτώσης εμβόλου.
• Τα ιξωδόμετρα μετρούν το Νευτώνιο ιξώδες.

Υπάρχουν επίσης ρεόμετρα για τη μέτρηση του μη Νευτώνιου ιξώδους, και τα οποία το κάνουν χρησιμοποιώντας πολλαπλές παραμέτρους.

Όπως είδαμε, υπάρχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών για ιξωδόμετρα και ρεόμετρα.

• Τι παράγοντες πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή ενός οργάνου για τη μέτρηση του ιξώδους;
• Τι τύπο ιξώδους θα χρειαστεί να μετρήσετε, απόλυτο, κινηματικό, ή και τα δύο;
• Πού θα διεξάγετε την εργασία σας, σε εργαστηριακό περιβάλλον, εν κινήσει, ή αλλού;
• Πόσο περίπλοκα ή ποικίλα θα είναι τα υλικά που θέλετε να μετρήσετε;

Γενικά, τα ρεόμετρα είναι πιο ευέλικτα και ακριβότερα όργανα από τα ιξωδόμετρα, αλλά τα ρεόμετρα θα μετρούν μη Νευτώνια ρευστά.

Όσον αφορά τους τύπους ιξωδομέτρων και ρεομέτρων, υπάρχουν διάφορες ευρείες κατηγορίες οργάνων, που καλύπτουν:

• Φορητά, χειροκίνητα ιξωδόμετρα
• Γυάλινα τριχοειδή ιξωδόμετρα
• Περιστροφικά ιξωδόμετρα
• Ρεόμετρα με σφαιρίδια και αεροπορικά ρουλεμάν.

Τα ιξωδόμετρα είναι απαραίτητα για την ποσοτικοποίηση της αντίστασης ροής στα υγρά, επηρεάζοντας βιομηχανίες από τα τρόφιμα έως την αεροδιαστημική. Η επιλογή μεταξύ ιξωδομέτρων (απλούστερα, οικονομικά αποδοτικά) και ρεομέτρων (προηγμένα, ευέλικτα) εξαρτάται από τη συμπεριφορά του ρευστού και τις ανάγκες ακρίβειας. Ο έλεγχος της θερμοκρασίας και οι διορθώσεις πυκνότητας είναι κρίσιμες για ακριβείς μετρήσεις.