Máy đo độ nhớt là một dụng cụ dùng để đo lưu lượng và độ nhớt của chất lỏng. Độ nhớt của chất lỏng ảnh hưởng đến cách nó hoạt động trong quá trình bơm, đường ống, nhúng và phủ.
Do đó, việc đo độ nhớt rất hữu ích cho nhiều loại vật liệu, bao gồm:Dầu khí,Nhựa,Sơn,Lớp phủ,Chất kết dính,Sáp
Đo đặc tính độ nhớt và dòng chảy cũng rất hữu ích trong việc sản xuất các sản phẩm tiêu dùng thông thường như thực phẩm, đồ uống, kem đánh răng, mỹ phẩm và dầu gội đầu.
Máy đo độ nhớt được sử dụng để đo độ nhớt và đặc tính dòng chảy của chất lỏng và có nhiều ứng dụng trong đó chúng có thể đo các đặc tính này trên các chất và vật liệu khác nhau.
Ví dụ về các ứng dụng này bao gồm:
- Giám sát độ nhớt của mứt và xi-rô trong quá trình sản xuất gia vị thực phẩm để đảm bảo tính nhất quán giữa các lô
- Phân tích đặc tính dòng chảy khi thiết kế hệ thống đường ống dẫn sữa
- Đo lưu lượng dầu động cơ ở các nhiệt độ khác nhau
- Kiểm tra độ nhớt của mực máy in phun
Độ nhớt rất quan trọng trong việc bôi trơn máy móc. Nếu độ nhớt quá thấp sẽ có sự tiếp xúc quá nhiều giữa các bộ phận bên trong, gây hao mòn. Nếu độ nhớt quá cao, dầu sẽ buộc máy phải làm việc nhiều hơn để vượt qua lực cản bên trong của dầu để chảy.
Độ nhớt là thước đo mức độ vật liệu chống lại chuyển động khi có lực tác dụng lên nó.
Ví dụ, nếu bạn bóp một ống kem đánh răng thì làm sao chất nhão chảy ra khỏi đầu ống dễ dàng? Có một công thức đo độ nhớt:Độ nhớt = Ứng suất cắt / Tốc độ cắt.
Bạn sẽ thể hiện kết quả của công thức này bằng centipoise (cP). Một con rết tương đương với 1 milipascal giây. Đây là độ nhớt tuyệt đối. Đối với độ nhớt động học, phép đo sẽ khác, điều này chúng tôi sẽ giải thích chi tiết hơn ở phần sau. Ứng suất cắt là lực trên một đơn vị diện tích cần thiết để di chuyển một lớp chất lỏng so với lớp khác. Tốc độ cắt là thước đo tốc độ các lớp thay đổi khi chúng di chuyển tương đối với nhau.
Đối với nhiều chất lỏng, ứng suất gây ra dòng chảy tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của biến dạng cắt. Đối với một chất lỏng cụ thể, ở nhiệt độ cụ thể, giá trị ứng suất cắt chia cho tốc độ cắt là không đổi. Hằng số này là độ nhớt động hoặc độ nhớt tuyệt đối. Nhưng bạn cũng có thể gọi nó một cách đơn giản là độ nhớt của vật liệu. Một cách đơn giản để xem độ nhớt là coi nó như độ dày của chất lỏng, nhưng khi bạn xem xét chất lỏng có mật độ khác nhau, cách rõ ràng nhất để mô tả độ nhớt là khả năng chống chảy.
Các điều kiện xử lý vật liệu rất quan trọng cả trong quá trình sản xuất vật liệu và mục đích sử dụng cuối cùng của nó.
Độ nhớt của vật liệu cũng là thước đo gián tiếp hữu ích về các đặc tính của nó, chẳng hạn như trọng lượng phân tử và mật độ. Những tính chất vật liệu này ảnh hưởng đến đặc tính dòng chảy của nó.
Đo độ nhớt là một nhiệm vụ quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng và tính nhất quán của mẻ.
Đo độ nhớt cũng rất quan trọng vì không phải tất cả chất lỏng đều hoạt động giống nhau.
Nói rộng ra, có hai loại chính:
- Newton và
- Phi Newton.
Newtonian đề cập đến định luật độ nhớt của Newton, đây là công thức được chấp nhận để đo độ nhớt. Trong chất lỏng Newton, độ nhớt không đổi và không thay đổi khi tốc độ cắt thay đổi. Ví dụ điển hình của chất lỏng Newton là nước và dầu động cơ.
Tuy nhiên, trong chất lỏng phi Newton, độ nhớt thay đổi. Những chất lỏng này bao gồm các loại sau:
- Nhựa
- Giả nhựa
- Tính lưu biến dày lên
- Thixotropy
- giãn nở
Một ví dụ phổ biến về chất lỏng phi Newton là nước sốt cà chua, chất lỏng này trở nên loãng hơn khi bạn lắc chai. Tương cà là chất làm loãng vì độ nhớt của nó giảm khi ứng suất cắt tăng. Độ nhớt động học và độ nhớt tuyệt đối. Có hai cách để biểu thị độ nhớt:
- “Động học”
- “Tuyệt đối”
Bạn đo độ nhớt động của chất lỏng bằng cách xem khả năng chống chảy của nó dưới tác dụng của trọng lực. Bạn xác định độ nhớt tuyệt đối của nó bằng cách đo lực cản của chất lỏng chảy dưới tác dụng của một lực bên ngoài, có thể kiểm soát được. Hai độ nhớt cũng được đo khác nhau. Đơn vị của độ nhớt động học là centistokes (CSt). Đơn vị đo độ nhớt tuyệt đối là centipoise (cP).
Có hai phương pháp cơ bản để đo độ nhớt: Hoặc một vật thể đi qua một vật liệu đứng yên, hoặc vật liệu chảy qua hoặc đi qua một vật thể đứng yên. Với một trong hai phương pháp, bạn ghi lại thời gian cần thiết để hoạt động xảy ra, đo lực cản dòng chảy.
Sử dụng một trong hai phương pháp này, có nhiều loại nhớt kế khác nhau:
- Nhớt kế mao quản hoặc thủy tinh
- nhớt kế quay
- Bóng rơi và nhớt kế piston rơi.
- Máy đo độ nhớt đo độ nhớt Newton.
Ngoài ra còn có máy đo lưu biến để đo độ nhớt phi Newton và thực hiện việc này bằng cách sử dụng nhiều thông số.
Như chúng ta đã thấy, nhớt kế và lưu biến kế có rất nhiều ứng dụng.
- Những yếu tố nào bạn nên cân nhắc khi chọn dụng cụ đo độ nhớt?
- Bạn cần đo loại độ nhớt nào, độ nhớt tuyệt đối, độ nhớt động học hay cả hai?
- Bạn sẽ tiến hành công việc của mình ở đâu, trong môi trường phòng thí nghiệm, khi đang di chuyển hay ở nơi nào khác?
- Mức độ phức tạp hoặc đa dạng của vật liệu mà bạn muốn đo lường?
Nói chung, lưu biến kế là dụng cụ linh hoạt hơn và đắt tiền hơn so với nhớt kế, nhưng lưu biến kế sẽ đo chất lỏng phi Newton.
Khi nói đến các loại nhớt kế và lưu biến kế, có nhiều loại dụng cụ khác nhau, bao gồm:
- Máy đo độ nhớt cầm tay, cầm tay
- nhớt kế mao quản thủy tinh
- nhớt kế quay
- Máy đo lưu biến ổ bi và ổ trục không khí.
Máy đo độ nhớt là thiết bị không thể thiếu để định lượng lực cản dòng chảy trong chất lỏng, tác động đến các ngành công nghiệp từ thực phẩm đến hàng không vũ trụ. Việc lựa chọn giữa nhớt kế (đơn giản hơn, tiết kiệm chi phí) và lưu biến kế (tiên tiến, linh hoạt) phụ thuộc vào đặc tính chất lỏng và nhu cầu về độ chính xác. Kiểm soát nhiệt độ và hiệu chỉnh mật độ là rất quan trọng để đo chính xác.



