Comment choisir un viscosimètre ?

Les fluides peuvent être classés en deux grandes catégories : newtoniens et non newtoniens. Les fluides non newtoniens se subdivisent en deux types : ceux dont le comportement dépend du taux de cisaillement et ceux dont le comportement dépend du temps. Les fluides dont le comportement dépend du taux de cisaillement présentent des variations en fonction de ce dernier ; on distingue notamment les fluides pseudoplastiques, dilatants et plastiques. Les fluides dont le comportement dépend du temps présentent des caractéristiques d'écoulement qui évoluent au cours du temps pour un taux de cisaillement donné ; on distingue notamment les fluides thixotropes et les fluides à coagulation par choc.

Le scientifique Newton a découvert que le rapport entre la contrainte de cisaillement τ et le taux de cisaillement D est constant pour certains fluides, soit : η = τ/D. L'eau et l'huile sont des fluides qui obéissent à cette règle. Cette formule est la loi de viscosité de Newton, où η représente la viscosité du fluide. La viscosité est une mesure de la friction interne ou de la résistance à l'écoulement du fluide. Son unité est le mPa·s ou Pa·s (pascals-secondes). Un fluide newtonien est un fluide homogène sans particules. Un fluide dont la viscosité ne varie pas avec la contrainte de cisaillement est appelé fluide newtonien, et un fluide dont la viscosité varie avec la contrainte de cisaillement est appelé fluide non newtonien.

Par conséquent, lors de l'utilisation d'un viscosimètre rotatif numérique , la valeur de viscosité d'un fluide newtonien est déterminée avec précision. Tant que cette valeur se situe dans la plage de mesure admissible (couple de 20 % à 90 %), le choix d'un rotor différent et d'une vitesse de rotation différente permet d'obtenir le même résultat. Notre viscosimètre numérique stabilise la lecture après 5 à 6 rotations du rotor (par exemple, le rotor standard L1-L4). Par exemple, à une vitesse de 30 tours par minute (soit un tour en 2 secondes), la lecture prend environ 10 à 12 secondes. La plage de mesure indiquée par le viscosimètre correspond à la viscosité d'un fluide newtonien.

viscosimètre

Mais pour les fluides non newtoniens, la valeur de la viscosité n'est pas fixe, car le taux de cisaillement fourni par différents rotors et vitesses de rotation est différent, de sorte que les phénomènes spécifiques qui peuvent être rencontrés sont :

1. Après avoir sélectionné un rotor et une vitesse donnés, la valeur de la viscosité passe rapidement d'une valeur élevée à une valeur faible, puis se stabilise progressivement (la stabilité se réfère aux variations de la valeur du couple mesuré comprises entre 0,1 % et 0,2 %). Du fait de la viscosité très élevée du viscosimètre, on observe souvent que la valeur de la viscosité continue de diminuer après une longue période de mesure, et que cette diminution est de plus en plus faible, ce qui correspond aux caractéristiques des fluides non newtoniens.

2. Après avoir sélectionné un certain rotor et une certaine vitesse, la valeur de la viscosité augmente rapidement de petite à petite, puis se stabilise progressivement.

3. La valeur de viscosité est différente après avoir sélectionné le même rotor et des vitesses différentes.

4. Les valeurs de viscosité varient selon le rotor utilisé, même à vitesse de rotation constante. Par conséquent, pour la mesure des fluides non newtoniens, il est nécessaire de déterminer le rotor, la vitesse de rotation et la durée. Ce n'est qu'une fois ces paramètres fixés que plusieurs comparaisons peuvent être effectuées. Généralement, ces paramètres sont déterminés expérimentalement par l'utilisateur en fonction de ses besoins et exigences. Le choix du rotor et de la vitesse doit généralement permettre d'obtenir une viscosité mesurée dans la plage de mesure admissible (couple de 20 % à 90 %). La durée de la mesure correspond à l'intervalle entre le début et la fin de la variation du couple, qui doit être comprise entre 0,1 % et 0,2 %. Par exemple, pour un échantillon donné, avec le rotor n° L4 ​​à 30 tr/min, la mesure se stabilise en 5 minutes (le couple varie alors de 0,1 % à 0,2 %). À ce moment-là, la viscosité est de 10 000 mPa·s et le couple de 50 %. Ensuite, si vous devez comparer avec des échantillons similaires à l'avenir, dans les mêmes conditions de mesure, c'est-à-dire le rotor L4, 30 tours par minute et 5 minutes de lecture.

De plus, l'influence de la température sur la viscosité étant également très importante, le contrôle de la température des échantillons similaires doit être amélioré.