Как выбрать вискозиметр?

Жидкости можно разделить на ньютоновские и неньютоновские в соответствии с основными категориями. Неньютоновские жидкости, в свою очередь, подразделяются на зависящие от скорости сдвига и зависящие от времени. Зависимый от скорости сдвига тип относится к типу, при котором поведение жидкости изменяется с изменением скорости сдвига, включая псевдопластический тип, дилатантный тип и пластический тип. Зависимый от времени тип относится к характеристикам течения жидкости, изменяющимся со временем при определенной скорости сдвига, включая тиксотропный тип и ударно-коагуляционный тип.

Ученый Ньютон обнаружил, что отношение касательного напряжения τ к скорости сдвига D при течении некоторых жидкостей постоянно, то есть: η = τ/D. И вода, и масло являются жидкостями, подчиняющимися этим правилам. Эта формула — закон вязкости Ньютона, где η — вязкость жидкости. Вязкость — это мера внутреннего трения или сопротивления при течении жидкости. Единица измерения η — мПа·с или Па·с (паскаль-секунды). Ньютоновская жидкость — это смешанная однокомпонентная жидкость без частиц. Жидкость, вязкость которой не изменяется при изменении касательного напряжения, называется ньютоновской жидкостью, а жидкость, вязкость которой изменяется при изменении касательного напряжения, называется неньютоновской жидкостью.

Таким образом, при использовании цифрового ротационного вискозиметра значение вязкости ньютоновской жидкости является достоверным. Если значение вязкости находится в пределах допустимого диапазона измерений (крутящий момент 20%-90%), выбор другого ротора и скорости вращения позволяет получить тот же результат. Наш цифровой вискозиметр в основном стабилизирует показания после 5-6 оборотов ротора (например, стандартного ротора L1-L4). Например, при выбранной скорости 30 оборотов в минуту, то есть один оборот за 2 секунды, время измерения составляет около 10-12 секунд. Диапазон измерения, указанный на вискозиметре, относится к вязкости ньютоновской жидкости.

Вискозиметр

Однако для неньютоновских жидкостей значение вязкости не является фиксированным, поскольку скорость сдвига, обеспечиваемая различными роторами и скоростями вращения, различна, поэтому могут наблюдаться следующие специфические явления:

1. После выбора определенного ротора и определенной скорости значение вязкости быстро изменяется от больших к малым и постепенно стабилизируется (стабильность определяется как изменение измеренного значения крутящего момента каждый раз в пределах 0,1%-0,2%). Поскольку вязкость, измеренная нашим вискозиметром, очень высока, часто наблюдается, что значение вязкости продолжает снижаться после длительного времени измерения, причем это снижение становится все меньше и меньше, что соответствует характеристикам неньютоновских жидкостей.

2. После выбора определенного ротора и определенной скорости значение вязкости быстро возрастает от малого к малому, а затем постепенно стабилизируется.

3. Значение вязкости различается при выборе одного и того же ротора и разных скоростей вращения.

4. Значения вязкости различаются при выборе разных роторов и одинаковой скорости вращения. Поэтому для измерения вязкости неньютоновских жидкостей необходимо определить ротор, скорость вращения и время. Только при фиксированных параметрах можно проводить сравнения. Как правило, эти параметры определяются пользователями в соответствии с их собственными целями и требованиями экспериментальным путем. Обычно выбор ротора и скорости вращения должен обеспечивать измерение вязкости в пределах допустимого диапазона (крутящий момент 20%-90%), а время определяется от начала измерения до конца, при этом диапазон изменения значения крутящего момента составляет 0,1%-0,2%. Например, для определенного образца выбираем ротор № L4, скорость вращения 30 об/мин, и он стабилизируется через 5 минут (значение крутящего момента изменяется от 0,1% до 0,2%). В это время вязкость составляет 10000 мПа·с, а крутящий момент — 50%. Затем, если в будущем потребуется сравнение с аналогичными образцами при тех же условиях измерения, то есть с ротором L4, 30 оборотами в минуту и ​​5 минутами считывания.

Кроме того, влияние температуры на вязкость также очень велико, поэтому контроль температуры для подобных образцов должен быть лучше.