Építőipari kapilláris viszkoziméter és a munka rájuk - studopediya
Típus kapilláris viszkoziméterek használják, hogy meghatározzák a viszkozitása az anyagok, amelyeknek viszonylag kis érték: hús és csont húsleves, a vér és az olvasztott zsírt, a napraforgó és a szója mistcell, szappan oldatok, mandula és a földimogyoró olaj, cukrászati zsír. Kapilláris viszkoziméterek nincs velejáró hátrányai lengő NYM viszkoziméterrel: kapilláris folyamatosan nyírt újra utáni Payuschie folyadék és a hő végzett el az anyag, míg a Rota-közi viszkoziméterek azonos vizsgálati anyag van Zazo-D viszkoziméterben az egész élményt. Az elmélet a kapilláris viszkoziméter alakult valamivel később, mint az elmélet rotációs viszkoziméter.
Egy alkalommal tagadta az alkalmazhatóságát a kapilláris viszkoziméterrel, hogy meghatározzuk reológiai tulajdonságainak anyagok nyírás alatt, a kapilláris előfordul egy heterogén, vagy kevésbé homogén, mint a rotációs zimetrah viszko-shift anyag.
A kapilláris viszkoziméterek kapnak egy állandó minden kísérletben, a vizsgálati folyadék áramlási sebességgel vagy állandó nyomásesés a kapillárisokban. A viszkoziméterek állandó áramlási sebességgel mérjük a nyomáskülönbséget végei között a kapilláris a készülék állandó nyomás - anyagfelhasználással.
Minden viszkoziméterrel áll a következő részekből: egy tartályt a vizsgálati anyag, amely kalibrált kapillárissal eszközök meghatározására és szabályozására a nyomás, meghatározzuk az áramlási sebesség (vagy lejárata) az anyag hőmérsékletének meghatározására.
A működési elve a kapilláris viszkoziméter alapuló folyamatos eltolódása a kapilláris újonnan belépő folyadék és állandó hamut a felszabaduló hő kép. Kapilláris viszkoziméterek vannak kapilláris mérete 0,3 és 0,7 mm, amely lehetővé teszi a mérést a viszkozitás széles tartományban. Amikor kiválasztja viszkoziméter kell venni, hogy a folyadék áramlását kell esniük 1-3 percig. Ellenkező esetben a pontosság meghatározás alacsony viszkozitású.
A kapilláris viszkoziméter lehet három csoportba sorolhatók:
W henger - dugattyú
W lejárati eszközök, AC és szintje
Az első csoport a készülékek egyszerű viszkoziméterek, amelyek U - alakú csövek, amelyek közül az egyik kerül térd kapilláris (IWF-1 Ubbelohde viszkoziméterrel, Ostwald). A Ubbelohde viszkoziméterben a 6a ábrán látható, a folyékony lejárati szükséges egyik térd kényszerül, hogy létrehoz egy nyomás vagy vákuum. A kapilláris A berendezésben függőlegesen van elhelyezve, ez bemutatja bizonyos nehézségek, ha dolgozik, folyadékok, amelyek nagy viszkozitás és a felületi feszültség. Továbbá, a csőhöz vannak csatlakoztatva a légkör, és határozza meg a lejárati időt, a folyadék a tartályból át a kapilláris a tartályba. Flow időt mérjük, amikor a folyadékszint a csövet a tározók kockázatok M1 m2. Ismerve a folyadék áramlását mérjük viszkozitása.
és - Ubbelohde; b - Ostwald; 1 - konténer mennyiségének mérésére
átáramló folyadék kapilláris; 2 - kapilláris; 3 - kapacitás gyűjteni
5. ábra - kapilláris viszkoziméterrel
IWF kapilláris viszkoziméterrel (Ubbelohde típusú) lehetővé tegyék a közeg a kinematikus viszkozitása 0,6-104 mm 2 / s a hőmérséklet nem magasabb, mint 100 ° C-on A viszkozitás mérést csökken a meghatározása a kapilláris áramlási ideje a megadott átmérőjű meghatározott mennyiségű folyadékot a mérőedény.
Egy Ostwald viszkoziméterrel (6b ábra) a folyadék áramlását az egyik törzs másik történik hatása alatt a hidrosztatikus nyomás a tartály kockázatok (m1 - m2) vizsgálati anyag átfolyik egy kapilláris. Amikor dolgozik Ostwald felvenni ezt a mennyiséget a vizsgálati folyadékot úgy, hogy a töltés után a bal térd a tetején a címke alján a jobb kapacitás alig szólt meniszkusz folyadékot. A berendezést termosztátba helyezzük, és megerősítse függőleges helyzetbe. Folyékony inkubáltuk 20 -25 percig, ami után a csövet egy gumi ez beszívódik a bal térd olyan helyzetbe úgy, hogy a meniszkusz volt 2 - 3 mm-rel a felső jelet, és hagyjuk a folyadék szabad áramlását a kapilláris. Amikor a meniszkusz lesz a jel szintjét és a stopper mérési idő múlása folyadék a védjegyek között. Ubbelohde viszkozitás eszközökön és Ostwald jellemzően viszonyítva határozzuk meg, hogy egy ismert standard viszkozitású folyadék (víz, ricinusolaj, glicerin). A viszkozitás a két folyadék, mért azonos körülmények között ugyanazon a kapilláris, úgy kezelik, mint
ahol # 951; 0. # 951; - viszkozitás a szabvány szerint, és a minta folyadék Pa · s; # 961; 0. # 961; - a sűrűség, illetve, és a standard minta folyékony, kg / m 3; # 964; 0. # 964; - a lejárati rendre, és szabványos vizsgálati folyadék, s.ot szinten m1 M2 szintre.
6. ábra - üveg kapilláris viszkoziméterrel
Viszkoziméter Ostvadda - Fenske (6c ábra) meg tudja határozni viszkozitása 1-8000 mm 2 / s, a megállapítás a mozgása anyagot a szinten M1 M2 szintre.
Viszkozitás IWF-1, 2-IWF-IWF és 4 ajánlott minőségét értékelő zselatin annak viszkozitását. Méréseket kell végezni hőmérsékleten 40 ° C-on és 10% -os koncentrációban. 1-IWF készülék lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a viszkozitás a melasz és a melasz megoldásokat, ha változik a hőmérséklet 20 és 120 ° C, és a szilárd anyag koncentrációja 7-79%. Használata Ostwald viszkoziméterrel, a függőség a viszkozitás hőmérséklet a hús és a csont húsleves és műszaki rostosítják vér, szőlőlé, és a viszkozitás a vizes-alkoholos és vizes cukoroldatok spirtovo-. A hőmérséklet-tartomány 40-95 ° C a viszkozitás a hús és a csont húsleves leírt hőmérséklet egy hatványfüggvény egyenletet. A növekvő hőmérséklet és csökkenő a szilárd anyag koncentrációja húslevest viszkozitás csökken. Például, koncentrációban 16%, viszkozitása 6,67 · 10-3 Pa-s és 90 ° C-on - 2,69 · 10-3 Pas. Viszkozitás faggyú hőmérsékleten 50 ° C-29 · 10-3 Pa s, és 90 ° C - 10 · 10-3 Pa.s, a viszkozitása halolaj, illetve egyenlő 11,5 · 10-3 és 3,7 · 10-3 Pa-s.
A második gruppeotnosyatsya eszközök, amelyekben áramlása az anyag miatt, hidraulikus, pneumatikus vagy mechanikus mozgása a dugattyút a hengerbe. (Arveson típusú viszkoziméter, Azarov és mtsai.). Az ilyen viszkoziméterek lehet használni, hogy tanulmányozza mind newtoni vagy nem newtoni anyagok.
Arveson típusú viszkoziméter egy hidraulikus hajtással (7a ábra) áll, az 5 hengert, a 3 dugattyú mozgását, amely származik a folyadék szivattyúzási fogaskerék szivattyú 2. A működtető 7 a villamos motor 8. A nyomás a hidraulikus rendszer által vezérelt nyomásmérő 1. A tanulmány tömege 4 dugattyú által 3 átnyomott kapilláris 6, és a nyomás mérése és nyomja le a sebesség. 8 viszkoziméter levehető rozsdamentes acél kapillárisok. Nyírási sebesség 10 s -1 tudja határozni viszkozitása 2,5-104 Pa-s, és olyan sebességgel, 1,5 × 10 -4 együtt - 0,1-10 Pa · s. BM viszkoziméterrel Azarov vizsgálatára tervezték reológiai tulajdonságainak nagytisztaságú és a cukorkát tömegek. Ez magában foglalja a (7b ábra) a keret, egy hidraulikus meghajtó áramkör rendszer 1, 2, a munkahenger 3 köpennyel ellátott termosztatikus folyékony egység elektrotenzometricheskoy berendezésben. Hidraulikus hajtás áll egy nagynyomású szivattyú, olaj tartály, egy hidraulikus munkahenger, két fojtási szelep és egy nyomásmérőt. A munkahenger 2 egy alsó ellátott 5 6 dugattyú és a kapilláris 4. A henger alján, és a kapilláris 3 van egy vízköpeny csatlakozik egy termosztát. Elektrotenzometricheskaya készülék egy integrált nyomásérzékelő alján a henger, a hőmérséklet-érzékelő telepítve a kapilláriscsatornás, erősítő, és oszcilloszkóp. Anyagszükséglet segítségével határozzuk meg a vágási mechanizmus, amely egy két-coil elektromágnes, amely fel van szerelve magok speciális kés-karakterlánc felfüggesztik a szélén a kapilláris.
7. ábra - Viszkozitás hidraulikus hajtással.
Fontos előnye a kapilláris viszkozimetriában az a képesség, hogy szimulálja a valós folyamatokat, azonban ezek az eljárások széles körben használják extrudálással tanulmány a szállítási csatornák különböző hosszúságú és formájú, valamint meghatározzuk a függőség a reológiai tulajdonságok a termékek technológiai tényezők.
A harmadik csoport a - különböző szintű viszkoziméter vagy szabad mentesítő berendezések, amelyek működése azon alapul, lejárati az anyag saját súlya alatt. A fő egység egy tartályt egy kapilláris cső alján található. Az áramlási sebesség állandó, és annak szintje változott arányában viszkozitás. Magasságának mérésével szinten megtalálni az érték a viszkozitás a tanulmány. Az egyik eszköz egy változó szintű viszkoziméterrel Leib, amely két hajó, elrendezve egymás alatt. Folyadék belép a felső tartály és átáramlik egy kapilláris az alsó hosszabb kapilláris. A stacionárius állapot létesül egy bizonyos hidrosztatikus folyadékoszlop az alsó edényben. A magassága az oszlop ítélik meg a jelentősége a folyadék viszkozitását.
Viszkozitás állandó szinten (8. ábra) a megfigyelésen alapul, a természet a fluidumsugarat kiáramló kapilláris, amely megítélése szerint a nagysága viszkozitását. Bizonyos távolságra a kapilláris fúvóka 1-jet aprítás következik be, annál kisebb a folyadék viszkozitását, minél kisebb a távolság, hogy a hasítási hely. Záró eszköz formájában a kocsi fog keverednek a fotocella 3 a cső mentén 2. Amikor elhaladnak pont fénysorompó zúzás áramkör fotoáram változások, amely érzékeli a másodlagos eszköz.
8. ábra - A viszkozimétert állandó szinten
Összefoglalva, nézzük a három egyszerű kapilláris viszkoziméter lejárati - Engler, Redwood és a Ford, amely annak ellenére, hogy nincs elvi indoklás, de gyakran használják a termelés műszaki laboratóriumok. Az alapvető hátrányait eszközök közé tartoznak a rövidebb munkaidő kapilláris változó hidrosztatikus nyomás eloszlás pontatlansága termosztatikus folyadék, és mások. Ezért ezek használata nem ajánlott a tudományos kutatásban.
Engler viszkoziméterrel meghatározására a relatív folyadékáramlási időben, azaz hogy meghatározzuk a viszkozitást Engler fok. A 9. ábra egy diagram a viszkoziméter a márka OM-108 (BHP). A tartály 5 megtöltjük a vizsgálati folyadékkal 7. szintre (200 cm3) mutatót. Eltávolítása után a pálcákat 2 folyadék átáramlik a csövön 9. Így, az áramlási időt úgy határozzuk # 964; g. Egy kontroll-kísérletben hajtjuk végre azonos mennyiségű desztillált vízben egy bizonyos ideig streaming # 964; g) .. Viszkozitás Engler aránya határozza meg
# 964; g. - meghatározott lejárati időt 200 ml vizsgálati folyadék;
# 964; g. - áramlási ideje azonos térfogatú desztillált vízzel 20 ° C-on
Termoctatiruyuschey folyadék hőmérsékletét az edényben 6 támogatja egy fűtőberendezés 5 ágyazott alján a vízfürdőben, és szabályozza egy tirisztor vezérlő. Ahhoz, hogy kiegyenlíti a hőmérséklet keverővel 10 a fogantyú 1. A mért hőmérséklet hőmérővel 3. és 4. A hulladék cső hossza 20 mm, felső átmérője 2,9 mm, és az alsó - 2,8 mm. Fűtési teljesítmény 400W. A készülék széles körben meg kell mérni a viszkozitás a különböző folyadékok éles környezetben. Konvertálásához fok Engler viszkozitás A dinamikus viszkozitást egységek a szakirodalomban vannak különböző tapasztalati képletek, például
ahol # 951; - dinamikus viszkozitása Pas; E ° - viszkozitása Engler fok; # 961; - folyadék sűrűsége, kg / m3.
9. ábra - Engler viszkoziméterrel
Engler viszkozimétert használnak alacsony viszkozitású élelmiszeripari termékek: hús és csont erőleves, oldatok zselatin, tejipari termékek, stb Szerint a AA Sokolova, szabványos viszkozitású ragasztóanyag-oldatot (17,75% szilárdanyag-tartalom) 30 ° C közötti tartományban van körülbelül 1,8 és 6 ° E (0,01-0,045 Pa-s). Hús és csont leves viszkozitása ilyen körülmények között egyenlő 2,1 ° E (megközelítőleg 0,013 Pa · s). Zselatin megoldások az azonos koncentráció 40 ° C-on viszkozitása 15 és 40 ° E (0,11-0,3 Pa-s).
12. táblázat - típusai hibák kapilláris reométer