Віскозиметр
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Віскозиметр

Віскозиметр (від позднелат. viscosus — в'язкий і ...метр ), прилад для визначення в'язкість . Найбільш поширені Ст капілярні, ротаційні, з падаючою кулькою, ультразвукові.

загрузка...

  Визначення в'язкості капілярними Ст засноване на законі Пуазейля (див. Пуазейля закон ) і полягає у вимірі часу протікання відомої кількості (об'єму) рідини або газу через вузькі трубки круглого перетину (капіляри) при заданому перепаді тиску. Капілярними Ст вимірюють в'язкість від 10 -5 н∙сек/м 2 (гази) до 10 4 н∙сек/м 2 (консистентні мастила). Відносна погрішність зразкових капілярних В.±0,1—0,3%, робочих приладів ±0,5—2,5%. На мал.(малюнок) 1 показане пристрій різних типів скляних Ст В капілярних Ст вказаних типів перебіг рідини відбувається під дією сили тяжіння (у початковий момент рівень рідини в одному коліні Ст вищий, ніж в іншому). Час спорожнення вимірювального резервуару визначають як проміжок між моментами проходження рівня рідини мимо міток на верхніх і нижніх кінцях резервуару. У капілярних автоматичних Ст (безперервної дії) рідина поступає в капіляр від насоса постійної продуктивності. Перепад тиску на капілярі, вимірюваний манометром, пропорційний шуканій в'язкості.

  В ротаційних Ст досліджуване в'язке середовище знаходиться в зазорі між двома співісними тілами (циліндри, конуси, сфери, їх поєднання), причому одне з тіл (ротор) обертається, а інше нерухоме. В'язкість визначається по моменту, що крутить, при заданій кутовій швидкості або по кутовій швидкості при заданому моменті, що крутить. Ротаційні Ст застосовують для виміру в'язкості змащувальних масел (при температурах до —60 °С), нафтопродуктів, розплавлених силікатів і металів (до 2000 °С), високов'язких лаків і клеїв, глинистих розчинів і т.д. Відносна погрішність найбільш поширених ротаційних Ст лежить в межах 3—5%. На мал. 2 показаний пристрій ротаційного Ст РВ-7 (межі вимірів —от 1 до 10 5 н∙сек/м 2 , погрішність ±3%).

  Дія Ст з рухомою в досліджуваному середовищі кулькою заснована на законі Стоксу (див. Стоксу закон ); в'язкість визначається за швидкістю проходження падаючою кулькою проміжків між мітками на трубці Ст До приладів цього типа відноситься широко поширений універсальний віскозиметр Гепплера з «ковзаючою» кулькою ( мал. 3 ). Межі вимірів Ст цього типа 6 10 -4 —250 н∙сек/м 2 , погрішність ±1—3%.

  Дія ультразвукових Ст заснована на вимірі швидкості загасання коливань в пластинці з магнітострикційного матеріалу, зануреній в досліджуване середовище. Коливання виникають від коротких (тривалість 10—30 мксек ) імпульсів струму в котушці, намотаній на пластинку. При коливаннях пластинки в цій же котушці наводиться едс(електрорушійна сила) (див. Магнітострикція ), яка убуває з швидкістю, залежною від в'язкості середовища. При зменшенні едс(електрорушійна сила) до деякого порогового значення в котушку поступає новий збуджуючий імпульс. В'язкість середовища визначають по частоті дотримання імпульсів. Ультразвуковими Ст вимірюють в'язкість в діапазоні від 10 -3 до 500 н∙сек/м 2 з відносною погрішністю 5%.

  Окрім Ст, що дозволяють виразити результати вимірів в одиницях динамічної або кінематичної в'язкості, існують Ст для виміру в'язкості рідин в умовних одиницях. Таким Ст є судина із стічною трубкою, що калібрується; в'язкість оцінюється за часом виділення певного об'єму рідини. Наприклад, за допомогою Ст типа ВЗ-1 і ВЗ-4, призначених для дослідження лаків і фарб, в'язкість виражають в секундах, а за допомогою Ст типа ВУ (Енглера) для нафтопродуктів — в градусах Енглера . Переведення умовних одиниць в одиниці в'язкості Міжнародної системи одиниць ( н∙сек/м 2 і м-код 2 /сек ) можливий, але неточний.

  Літ.: Нарада по в'язкості рідин і колоїдних розчинів. [Праці], під ред. Е. А. Чудакова і М. П. Воларовіча, т. 1—3, М. — Л., 1941—45; Воларовіч М. П., В'язкість змащувальних масел при низьких температурах, ч. 1, М., 1944; Белкин І. М., Винограду Р. Ст, Леонов А. І., Ротаційні прилади, М., 1968.

  Л. П. Степанов.

Мал. 3. Віскозиметр Гепплера з «ковзаючою» кулькою: 1 — кулька; 2 — трубка з рідиною; 3, 4, 5 — кільцеві мітки на трубці; 6 — термостатірующая рідинна лазня; 7 — термометр; 8 — штуцер для приєднання приладу до термостата; 9 — рівень.

Мал. 1. Скляні капілярні віскозиметри (ГОСТ 10028—67): 1 — вимірювальні резервуари; 2 — капіляри; 3 — приймальні судини; 4 — живлячий резервуар (у віскозиметрах для непрозорих рідин ВНЖ); 5 — термостатірующая сорочка; M 1 , M 2 (у ВНЖ також M 3 ) — мітки, службовці для виміру часу виділення рідини з вимірювальних резервуарів або їх заповнення (у ВНЖ).

Мал. 2. Ротаційний віскозиметр РВ-7 (із заданим моментом, що крутиться): 1 — внутрішній циліндр, що обертається; 2 — зовнішній нерухомий циліндр; 3 — вісь системи, що обертається; 4 — термостат; 5 — мішалка термостата; 6 — термопари; 7 — шків; 8 — гальмо; 9 — нитка; 10 — блок; 11 — грузнув, шків, що обертається. Швидкість обертання шківа визначають по швидкості опускання вантажу.