Viscometer adalah instrumen penting dalam pelbagai industri, yang digunakan untuk mengukur kelikatan cecair. Kelikatan adalah harta asas cecair yang menggambarkan ketahanan mereka untuk mengalir. Memahami prinsip viscometer adalah penting untuk pengukuran kelikatan yang tepat, yang penting dalam kawalan kualiti, penyelidikan dan pembangunan, dan pengoptimuman proses. Sebagai pembekal viscometer, saya berpengalaman dalam prinsip -prinsip di sebalik instrumen -instrumen ini dan akan menerangkannya secara terperinci dalam blog ini.
Asas -asas kelikatan
Sebelum menyelidiki prinsip viscometer, penting untuk memahami apa kelikatan itu. Kelikatan boleh dianggap sebagai "ketebalan" atau "keletihan" cecair. Sebagai contoh, madu mempunyai kelikatan yang lebih tinggi daripada air kerana ia mengalir dengan lebih perlahan. Terdapat dua jenis kelikatan utama: kelikatan dinamik (μ) dan kelikatan kinematik (ν). Kelikatan dinamik adalah ukuran rintangan dalaman cecair untuk mengalir di bawah daya yang digunakan, dengan unit SI Pascal - saat (PA · s). Kelikatan kinematik adalah nisbah kelikatan dinamik kepada ketumpatan bendalir (ν = μ/ρ), dan unit SInya adalah meter persegi sesaat (m²/s).
Pelbagai jenis viscometer dan prinsip mereka
Viscometers kapilari
Viscometers kapilari adalah antara jenis yang paling biasa digunakan untuk mengukur kelikatan kinematik. Prinsip di sebalik viscometers kapilari adalah berdasarkan undang -undang Poiseuille. Menurut undang -undang Poiseuille, kadar aliran cecair melalui tiub kapilari berkaitan dengan perbezaan tekanan merentasi tiub, panjang dan jejari tiub, dan kelikatan bendalir.
Apabila cecair dibenarkan mengalir melalui tiub kapilari di bawah pengaruh graviti atau tekanan yang digunakan, masa yang diperlukan untuk jumlah cecair tetap untuk melewati bahagian tertentu tiub diukur. Kelikatan kinematik (ν) boleh dikira menggunakan formula berikut:
n = c × t
di mana C adalah pemalar viscometer, yang ditentukan oleh dimensi tiub kapilari, dan T adalah masa aliran.
Syarikat kami menawarkan pelbagai viscometers kapilari, sepertiSemi - Viscometer Kinematik Automatik. Viscometer ini menggabungkan prinsip kapilari tradisional dengan ciri -ciri separuh automatik, yang membolehkan pengukuran kelikatan yang lebih cekap dan tepat. Ia sesuai untuk pelbagai aplikasi, termasuk analisis produk petroleum.
Viscometers putaran
Viscometers berputar beroperasi pada prinsip mengukur tork yang diperlukan untuk memutar gelendong atau bob yang direndam dalam cecair pada kelajuan malar. Terdapat dua jenis utama viscometers putaran: silinder koaksial (Couette) viscometers dan kon - dan - plat viscometers.
Dalam viscometer silinder sepaksi, bob diletakkan di dalam cawan silinder yang dipenuhi dengan bendalir. Bob diputar pada kelajuan malar, dan bendalir menentang putaran. Tork yang diperlukan untuk mengekalkan putaran adalah berkadar dengan kelikatan dinamik bendalir. Hubungan antara tork (T), halaju sudut (Ω), dan kelikatan dinamik (μ) boleh digambarkan oleh persamaan berikut untuk viscometer silinder sepaksi:
T = 4πηlΩr ²r ²/(r₂² - r₁²)
Di mana η adalah kelikatan dinamik, L ialah panjang bob, Ω adalah halaju sudut, r₁ adalah jejari bob, dan r₂ adalah jejari cawan.
Cone - dan - plat viscometers berfungsi dengan cara yang sama, tetapi bukannya bob dan cawan, kerucut diletakkan di atas pinggan rata dengan cecair di antara. Kelebihan viscometers kon - dan - plat adalah bahawa mereka memberikan kadar ricih seragam di seluruh sampel bendalir, yang bermanfaat untuk mengukur kelikatan cecair bukan Newtonian.
Jatuh - Viscometers Sphere
Prinsip Falling - Viscometers Sphere didasarkan pada undang -undang Stokes. Apabila sfera dibenarkan jatuh melalui cecair di bawah pengaruh graviti, daya seret yang bertindak pada sfera berkaitan dengan kelikatan bendalir. Menurut undang -undang Stokes, daya seret (FD) pada lingkungan radius (r) yang bergerak melalui cecair kelikatan (μ) pada halaju terminal (V) diberikan oleh:
Fd = 6πηrv
Apabila sfera mencapai halaju terminalnya, daya graviti yang bertindak pada sfera seimbang oleh daya seret. Dengan mengukur halaju terminal sfera dan mengetahui ketumpatan sfera dan cecair, kelikatan dinamik bendalir dapat dikira.
Suhu dan kelikatan
Suhu mempunyai kesan yang signifikan terhadap kelikatan cecair. Secara umum, kelikatan cecair berkurangan dengan peningkatan suhu, manakala kelikatan gas meningkat dengan peningkatan suhu. Ini kerana, untuk cecair, daya intermolecular melemahkan apabila suhu meningkat, yang membolehkan molekul bergerak lebih bebas. Bagi gas, peningkatan suhu membawa kepada perlanggaran molekul yang lebih kerap, yang meningkatkan rintangan dalaman ke aliran.
Kebanyakan viscometers dilengkapi dengan sistem kawalan suhu untuk memastikan pengukuran kelikatan yang tepat. Sebagai contoh, kamiViscometer kinematik suhu rendahdireka untuk mengukur kelikatan cecair pada suhu rendah, yang penting dalam aplikasi seperti ujian pelincir untuk keadaan cuaca sejuk.
Aplikasi Viscometers
Viscometers digunakan secara meluas dalam banyak industri. Dalam industri petroleum, pengukuran kelikatan adalah penting untuk menilai kualiti minyak mentah, bahan api, dan pelincir. Sebagai contoh, kelikatan minyak enjin mempengaruhi keupayaannya untuk melincirkan komponen enjin dengan betul. APetroleum Semi - Viscometer Kinematic AutomatikBoleh menyediakan data kelikatan yang tepat untuk produk petroleum, membantu kilang penapis dan minyak memastikan kualiti produk.
Dalam industri makanan dan minuman, pengukuran kelikatan digunakan untuk mengawal tekstur dan konsistensi produk seperti sos, dressings, dan minuman. Dalam industri farmaseutikal, kelikatan adalah parameter penting bagi perumusan ubat, terutama untuk ubat -ubatan cecair.
Kepentingan pengukuran kelikatan yang tepat
Pengukuran kelikatan yang tepat adalah penting kerana beberapa sebab. Dalam proses pembuatan, kelikatan boleh mempengaruhi aliran bahan, yang seterusnya dapat mempengaruhi kualiti produk dan kecekapan pengeluaran. Sebagai contoh, dalam industri cat, kelikatan cat mempengaruhi sifat aplikasinya, seperti kebolehkerjaan dan meratakan.
Dalam penyelidikan dan pembangunan, pengukuran kelikatan dapat memberikan gambaran tentang struktur molekul dan interaksi cecair. Para saintis boleh menggunakan data kelikatan untuk mengkaji tingkah laku polimer, koloid, dan cecair kompleks yang lain.
Hubungi perolehan
Sekiranya anda memerlukan viscometers berkualiti tinggi untuk industri atau penyelidikan anda, kami berada di sini untuk membantu. Viscometers kami direka dengan ketepatan dan kebolehpercayaan dalam fikiran, dan mereka sesuai untuk pelbagai aplikasi. Sama ada anda sedang mencari viscometer kapilari, viscometer putaran, atau viscometer sfera yang jatuh, kami mempunyai penyelesaian yang tepat untuk anda. Sila hubungi kami untuk membincangkan keperluan khusus anda dan memulakan proses perolehan.
Rujukan
- ASTM International. Kaedah ujian standard untuk kelikatan kinematik cecair telus dan legap (dan pengiraan kelikatan dinamik). ASTM D445 - 19.
- Burung, RB, Stewart, We, & Lightfoot, en Pengangkutan Fenomena. John Wiley & Sons, 2007.
- Meeten, Rheologi GH: Prinsip, Pengukuran dan Aplikasi. Elsevier, 2000.
