Для того щоб при фарбуванні дерев'яних або металевих виробів сам процес пройшов правильно, необхідно підібрати барвники потрібної густоти, в цьому допоможе спеціальний інструмент: принцип роботи віскозиметра ми і вивчимо в даній статті.
Чим і навіщо виміряти в'язкість?
Як дізнатися, хорошу фарбу ми набуваємо чи ні? Для цього можна використовувати прилад для визначення в'язкості або густини речовини, яким ми зацікавилися. Який же вид даного пристосування потрібен нам для конкретної ситуації? Дізнатися це можна, розглянувши особливості кожного типу приладів, тому в даній статті подивимося, як влаштований вискозиметр, дізнаємося принцип його дії і обговоримо застосування.
Що цікаво, на сьогоднішній день існують різні способи, за якими класифікують дані пристосування. Наприклад, розрізняють серед таких інструментів як ті, що здатні витримати вплив високої температури, так і апарати, не призначені для цієї мети. Можна також відрізняти їх по досліджуваним властивостями в'язкої середовища, тут присутні інструменти з великою кількістю функцій, також є і ті, що мають спеціальне призначення вимірювати в'язкості в особливих середовищах з уже відомими заздалегідь властивостями.
Виділяють наступні види пристосування для вимірювання в'язкості: капілярні, ультразвукові, з вібрацією, ротаційні, що використовують в роботі бульбашки, а також з падаючою кулькою. Проведені вимірювання точні, так як існують високоточні пристосування, застосовуються ці апарати широко, зокрема, в промисловості, при лабораторних експериментах, в медицині і навіть в польових умовах. Проведемо порівняння, яке покаже, що саме стане в нагоді в нашому ремонті або будівництві.
Ротаційний апарат для вимірювання в'язкості рідини
В апараті ротаційного дії в'язке середовище поміщається в зазор між парою тел правильного співвідношення, наприклад, циліндр або конус. Одне з них (це і є ротор) починає обертатися з постійною швидкістю, а інше не змінює положення. Принцип дії цього інструменту має кілька нюансів. Обертальний рух від ротора до іншого тіла відбувається завдяки переміщенню рідини.
Теорія, заснована на цьому понятті, вважає, що по поверхні тіл рідина не прослизає, тому момент обертання від однієї точки до іншої прийнято називати мірою для в'язкості рідин.
Користуються популярністю ротаційні електричні пристрої: в них циліндр, занурений у внутрішню в'язку середу, працює від електродвигуна. При обертанні з однією швидкістю ротора апарату під час входження в рідку середу виникає опір, пропорційне руху обертання, а на валу двигуна відбувається гальмуючий момент, протилежний в'язкості середовища, що викликає відповідну зміну встановлених характеристик електродвигуна.
При виконанні корпусу такого апарату з термостійких матеріалів він може бути представлений, як пристрій, що має здатність для роботи з високими температурами. Найбільш часто воно застосовується для обстеження рідин, як при невеликих негативних температурах, наприклад в оліях, так і при дуже високих. Має невеликі похибки, на які можна не звертати увагу.
Капілярний віскозиметр - коли потрібна висока точність!
Пристосування для вимірювання в'язкості з капілярами виглядає, як ємність (або кілька ємностей) певного обсягу з круглими невеликими трубками, вони ж і є капіляри. Як користуватися віскозиметром з капілярами, здогадатися нескладно: всередину запускаємо досліджуваний розчин і чекаємо, поки він піде шляхом. Суть така, що при малій швидкості речовина протікає по капілярах заданого перетину і потрібної довжини, де на нього впливає різниця між тисками.
В автоматизованих апаратах цього типу рідина подається в капіляр насосом постійної продуктивності. Капілярний варіант апарату відрізняється простим пристроєм, так що отримати точні значення в'язкості легко. Через цих властивостей даний представник часто використовується для визначення властивостей масел. Незважаючи на оманливий вигляд тонких стінок, капіляри, насправді, здатні витримати високі температури.
Але слід пам'ятати, що все ж занадто великі температури можуть призвести до зміни форми капіляра, а такі деформації неприпустимі, адже через це страждатиме точність показань. Що ще гірше, матеріал капіляра навіть здатний в цьому випадку з'єднатися з рідким середовищем всередині себе. Варто відзначити, що можна зробити примітивний капілярний віскозиметр своїми руками. Капілярний варіант конструкції цілком можна виготовити з підручних матеріалів, правда, точність в цьому випадку, звичайно, буде кульгати.
Апарат Гепплера - на що здатний кульку в в'язкому середовищі?
Цікавий принцип роботи апарату для вивчення в'язкості, названий ім'ям ученого Гепплера. У ньому вміщено невелику кульку, який має властивість рухатися в тому середовищі, що потрібно досліджувати. Закон Стокса про кульці є підставою для дії конструкції Гепплера, і говорить, що він здатний падати в в'язкому середовищі, нічим не обмеженої. Апарат представлений у вигляді трубки з матеріалу різної прозорості, куди поміщаємо досліджувану рідину. Її в'язкість дізнаємося з швидкості падіння кульки між трубками апарату за спеціальними формулами. Після цього використовується формула розрахунку в'язкості матеріалу для цього віскозиметра.
З використанням цього інструменту іноді виникають певні труднощі. Через непрозорість відразу не можна знайти, де ж упав кулька. Щоб вирішити цю проблему, були зроблені спроби вбудувати в апарат матеріали, які б випромінювали рентгенівські промені. Зараз успішно застосовується спосіб, реєструючий магнітні поля. Апарат Гепплера, якщо забезпечити його термостатирует лазнею, можна характеризувати, як унікальний інструмент, здатний працювати під впливом високих температур.
Вібраційний метод визначення в'язкості
Для того щоб зрозуміти, що таке вібраційний варіант апарату, уявіть резервуар з рідиною і поміщеними в нього пластиною або кулею, які також відомі, як зонд, що виробляє вимушені коливання в'язкої середовища. При експерименті визначаємо зміни властивостей вимушених коливання зонда під час його занурення в в'язку середу. Використовуючи теорію методу вібраційного віскозиметрії, за отриманими значеннями визначаємо, наскільки гарною в'язкістю володіє середу. Методу з вібрацією властива чутливість, яка значно більша за ту, що мають ротаційні апарати.
Все це дозволяє застосовувати їх в будівництві, коли необхідно визначити в'язкість барвників або масел, що використовуються для роботи різних інструментів і пристосувань. Широкою популярністю відрізняються вібраційні електричні інструменти, в корпус яких вбудований датчик амплітуди, що враховує імпульси електромагнітного вібратора. Області, де можливе застосування всіх перерахованих приладів, найрізноманітніші. Можна вимірювати в'язкість нафтопродуктів, масел мастила, розплавлених силікатів, лаків, металу та інших тягучих матеріалів. Також ними можна легко виміряти в'язкість фарб, покриттів, бітумів, паяльних паст та інших матеріалів.
- Рекомендуємо завантажити програму російською - adobe premiere pro тут