Wiskozymetr to przyrząd służący do pomiaru przepływu i lepkości cieczy. Lepkość cieczy wpływa na jej zachowanie podczas pompowania, transportu rurociągami, zanurzania i powlekania.
Pomiar lepkości jest zatem przydatny dla szerokiej gamy materiałów, w tym:Ropa naftowa ,Tworzywa sztuczne ,Farby ,Powłoki, Kleje ,Woski
Pomiar lepkości i właściwości przepływu jest również przydatny w produkcji powszechnych produktów konsumenckich, takich jak żywność, napoje, pasta do zębów, kosmetyki i szampony.
Wiskozymetry służą do pomiaru lepkości i charakterystyk przepływu cieczy i mają szeroki zakres zastosowań, gdzie mogą mierzyć te charakterystyki w różnych substancjach i materiałach.
Przykłady tych zastosowań obejmują:
- Monitorowanie lepkości dżemów i syropów podczas produkcji przypraw spożywczych w celu zapewnienia spójności między partiami
- Analiza charakterystyk przepływu podczas projektowania systemów rurociągów dla mleka
- Pomiar przepływu oleju silnikowego w różnych temperaturach
- Testowanie lepkości tuszów do drukarek atramentowych
Lepkość jest ważna w smarowaniu maszyn. Jeśli lepkość jest zbyt niska, nastąpi zbyt duży kontakt między elementami wewnętrznymi, powodując zużycie. Jeśli lepkość jest zbyt wysoka, olej będzie zmuszał maszynę do cięższej pracy, aby pokonać wewnętrzny opór samego oleju do przepływu.
Lepkość to miara tego, jak dobrze materiał opiera się ruchowi, gdy jest na niego wywierana siła.
Na przykład, jeśli wyciśniesz tubkę pasty do zębów, jak łatwo pasta wydostaje się z końca tubki? Istnieje wzór na pomiar lepkości:Lepkość = Naprężenie ścinające / Szybkość ścinania.
Wynik tego wzoru wyrazisz w centypuazach (cP). Centypuaz jest równoważny 1 milipaskalosekundzie. Dotyczy to lepkości absolutnej. W przypadku lepkości kinematycznej pomiar jest inny, co wyjaśnimy później. Naprężenie ścinające to siła na jednostkę powierzchni potrzebna do przemieszczenia jednej warstwy płynu względem drugiej. Szybkość ścinania to miara tego, jak szybko warstwy zmieniają się podczas przemieszczania się względem siebie.
Dla wielu cieczy naprężenie powodujące przepływ jest proporcjonalne do szybkości zmiany odkształcenia ścinającego. Dla danego płynu, w danej temperaturze, wartość naprężenia ścinającego podzielona przez szybkość ścinania jest stała. Ta stała to lepkość dynamiczna lub lepkość absolutna. Ale można ją również po prostu nazwać lepkością materiału. Prosty sposób patrzenia na lepkość to myślenie o niej jako o gęstości płynu, ale gdy patrzymy na płyny o różnej gęstości, najjaśniejszym sposobem opisu lepkości jest opór przepływu.
Warunki przetwarzania materiału są kluczowe zarówno w produkcji materiału, jak i w jego końcowym zastosowaniu.
Lepkość materiału jest również użyteczną pośrednią miarą jego właściwości, takich jak masa cząsteczkowa i gęstość. Te właściwości materiału wpływają na jego charakterystykę przepływu.
Pomiar lepkości jest ważnym zadaniem w kontroli jakości i spójności partii.
Pomiar lepkości jest również ważny, ponieważ nie wszystkie płyny zachowują się tak samo.
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa główne typy:
- Newtonowskie i
- N Newtonowskie.
Newtonowskie odnosi się do prawa lepkości Newtona, które jest akceptowanym wzorem do pomiaru lepkości. W płynie Newtonowskim lepkość jest stała i nie zmienia się wraz ze zmianami szybkości ścinania. Typowe przykłady płynów Newtonowskich to woda i olej silnikowy.
Jednak w płynie n Newtonowskim lepkość się zmienia. Płyny te obejmują następujące typy:
- Tworzywa sztuczne
- Pseudoplastiki
- Zagęszczanie reologiczne
- Tiksotropia
- Dylatant
Powszechnym przykładem płynu n Newtonowskiego jest ketchup, który staje się rzadszy, gdy potrząsasz butelką. Ketchup jest rozrzedzany ścinaniem, ponieważ jego lepkość maleje wraz ze wzrostem naprężenia ścinającego. Lepkość kinematyczna i absolutna. Istnieją dwa sposoby wyrażania lepkości:
- “Kinematyczna"
- “Absolutna"
Lepkość dynamiczną płynu mierzymy, obserwując jego opór przepływu pod wpływem siły grawitacji. Jego lepkość absolutną określamy, mierząc opór cieczy do przepływu pod wpływem zewnętrznej, kontrolowanej siły. Obie lepkości są również mierzone inaczej. Jednostką lepkości kinematycznej są centystoksy (CSt). Jednostką lepkości absolutnej są centypuazy (cP).
Istnieją dwie podstawowe metody pomiaru lepkości: albo obiekt przechodzi przez stacjonarny materiał, albo materiał przepływa przez stacjonarny obiekt lub obok niego. W obu metodach rejestruje się czas potrzebny na wykonanie operacji, co mierzy opór przepływu.
Korzystając z którejkolwiek z tych dwóch metod, istnieją różne rodzaje wiskozymetrów:
- Wiskozymetr kapilarny, czyli szklany
- Wiskozymetr obrotowy
- Wiskozymetr z kulką spadającą i tłokiem spadającym.
- Wiskozymetry mierzą lepkość Newtonowską.
Istnieją również reometry do pomiaru lepkości n Newtonowskiej, które robią to przy użyciu wielu parametrów.
Jak widzieliśmy, istnieje szeroki zakres zastosowań wiskozymetrów i reometrów.
- Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy wyborze przyrządu do pomiaru lepkości?
- Jakiego rodzaju lepkość będziesz musiał zmierzyć: absolutną, kinematyczną, czy obie?
- Gdzie będziesz prowadzić swoją pracę: w laboratorium, w podróży, czy gdzie indziej?
- Jak złożone lub zróżnicowane będą materiały, które chcesz mierzyć?
Ogólnie rzecz biorąc, reometry są bardziej wszechstronnymi i droższymi przyrządami niż wiskozymetry, ale reometry mierzą płyny n Newtonowskie.
Jeśli chodzi o rodzaje wiskozymetrów i reometrów, istnieje kilka szerokich kategorii przyrządów, obejmujących:
- Przenośne, ręczne wiskozymetry
- Szklane wiskozymetry kapilarne
- Wiskozymetry obrotowe
- Reometry z łożyskami kulkowymi i powietrznymi.
Wiskozymetry są niezbędne do kwantyfikowania oporu przepływu w cieczach, wpływając na branże od spożywczej po lotniczą. Wybór między wiskozymetrami (prostszymi, opłacalnymi) a reometrami (zaawansowanymi, wszechstronnymi) zależy od zachowania płynu i potrzeb dokładności. Kontrola temperatury i korekty gęstości są kluczowe dla dokładnych pomiarów.



