O que é oViscosímetro?
Sobre o Viscosímetro
Um viscosímetro é um instrumento usado para medir o fluxo e a viscosidade de um líquido. A viscosidade de um líquido afeta como ele se comporta durante o bombeamento, tubulação, imersão e revestimento.
Medir a viscosidade é, portanto, útil para uma ampla variedade de materiais, incluindo: Petróleo 、 Plásticos 、 Tintas 、 Revestimentos 、 Adesivos 、 Ceras
Medir a viscosidade e as propriedades de fluxo também é útil na produção de produtos de consumo comuns, como alimentos, bebidas, pasta de dente, cosméticos e xampu.
O que um viscosímetro faz?
Os viscosímetros são usados para medir a viscosidade e as características de fluxo de líquidos e têm uma ampla gama de aplicações onde podem medir essas características em diferentes substâncias e materiais.
Exemplos dessas aplicações incluem:
*Monitorar a viscosidade de geleias e xaropes durante a produção de condimentos alimentícios para garantir a consistência entre os lotes
*Analisar as características de fluxo ao projetar sistemas de tubulação para leite
*Medir o fluxo de óleo de motor em diferentes temperaturas
*Testar a viscosidade de tintas de impressoras jato de tinta
A viscosidade é importante na lubrificação de máquinas. Se a viscosidade for muito baixa, haverá muito contato entre os componentes internos, causando desgaste. Se a viscosidade for muito alta, o óleo forçará a máquina a trabalhar mais para superar a resistência interna do próprio óleo ao fluxo.
O que é viscosidade?
Viscosidade é uma medida de quão bem um material resiste ao movimento quando uma força é aplicada a ele.
Por exemplo, se você apertar um tubo de pasta de dente, com que facilidade a pasta sai da extremidade do tubo? Existe uma fórmula para medir a viscosidade: Viscosidade = Tensão de cisalhamento / Taxa de cisalhamento.
Você expressará o resultado desta fórmula em centipoise (cP). Um centipoise é equivalente a 1 milipascal segundo. Isso é para viscosidade absoluta. Para viscosidade cinemática, a medição é diferente, o que explicaremos em mais detalhes mais tarde. Tensão de cisalhamento é a força por unidade de área necessária para mover uma camada de fluido em relação a outra. Taxa de cisalhamento é uma medida de quão rápido as camadas mudam à medida que se movem em relação umas às outras.
Para muitos líquidos, a tensão que causa o fluxo é proporcional à taxa de variação da deformação por cisalhamento. Para um determinado fluido, a uma determinada temperatura, o valor da tensão de cisalhamento dividido pela taxa de cisalhamento é constante. Essa constante é a viscosidade dinâmica ou viscosidade absoluta. Mas você também pode simplesmente chamá-la de viscosidade de um material. Uma maneira simples de olhar para a viscosidade é pensar nela como a espessura de um fluido, mas quando você olha para fluidos de densidades variadas, a maneira mais clara de descrever a viscosidade é como resistência ao fluxo.
Por que medir a viscosidade é tão importante?
As condições de processamento de um material são críticas tanto na produção do material quanto em seu uso final.
A viscosidade de um material também é uma medida indireta útil de suas propriedades, como peso molecular e densidade. Essas propriedades do material afetam suas características de fluxo.
Medir a viscosidade é uma tarefa importante no controle de qualidade e na consistência do lote.
Medir a viscosidade também é importante porque nem todos os fluidos se comportam da mesma maneira.
De modo geral, existem dois tipos principais:
*Newtoniano, e
*Não-Newtoniano.
Newtoniano refere-se à lei de viscosidade de Newton, que é a fórmula aceita para medir a viscosidade. Em um fluido Newtoniano, a viscosidade é constante e não muda com as mudanças na taxa de cisalhamento. Exemplos típicos de fluidos Newtonianos são água e óleo de motor.
No entanto, em um fluido não-Newtoniano, a viscosidade muda. Esses fluidos incluem os seguintes tipos:
1. Plásticos
2. Pseudoplásticos
3. Espessamento reológico
4. Tixotropia
5. Dilatante
Um exemplo comum de um fluido não-Newtoniano é o ketchup, que se torna mais fino quando você agita a garrafa. O ketchup é de cisalhamento fino porque sua viscosidade diminui à medida que a tensão de cisalhamento aumenta. Viscosidade cinemática e absoluta. Existem duas maneiras de expressar a viscosidade:
*“Cinemática”
*“Absoluta”
Você mede a viscosidade dinâmica de um fluido observando sua resistência ao fluxo sob a força da gravidade. Você determina sua viscosidade absoluta medindo a resistência de um líquido ao fluxo sob a força de uma força externa e controlável. As duas viscosidades também são medidas de forma diferente. A unidade para viscosidade cinemática é centistokes (CSt). A unidade para viscosidade absoluta é centipoise (cP).
Que tipos de viscosímetro existem?
Existem dois métodos básicos para medir a viscosidade: ou um objeto passa por um material estacionário, ou o material flui através ou passa por um objeto estacionário. Com qualquer um dos métodos, você registra o tempo que leva para a operação acontecer, o que mede a resistência ao fluxo.
Usando qualquer um desses dois métodos, existem vários tipos de viscosímetros:
*Viscosímetro capilar, ou de vidro
*Viscosímetro rotacional
*Viscosímetro de esfera e pistão em queda.
*Viscosímetros medem a viscosidade Newtoniana.
Existem também reômetros para medir a viscosidade não-Newtoniana, e que fazem isso usando múltiplos parâmetros.
Como você escolhe um viscosímetro?
Como vimos, existe uma ampla gama de aplicações para viscosímetros e reômetros.
*Que fatores você deve considerar ao escolher um instrumento para medir a viscosidade?
*Que tipo de viscosidade você precisará medir, absoluta, cinemática ou ambas?
*Onde você conduzirá seu trabalho, em um ambiente de laboratório, em movimento ou em outro lugar?
*Quão complexos ou variados serão os materiais que você deseja medir?
Geralmente, os reômetros são instrumentos mais versáteis e mais caros do que os viscosímetros, mas os reômetros medirão fluidos não-Newtonianos.
Quando se trata de tipos de viscosímetros e reômetros, existem várias categorias amplas de instrumentos, cobrindo:
*Viscosímetros portáteis e manuais
*Viscosímetros capilares de vidro
*Viscosímetros rotacionais
*Reômetros de rolamento de esferas e rolamento de ar.
Conclusão
Os viscosímetros são indispensáveis para quantificar a resistência ao fluxo em líquidos, impactando indústrias de alimentos a aeroespacial. A escolha entre viscosímetros (mais simples, econômicos) e reômetros (avançados, versáteis) depende do comportamento do fluido e das necessidades de precisão. O controle da temperatura e as correções de densidade são críticos para medições precisas.