ТИПЫ РЕОМЕТРОВ ВИСКОЗИМЕТРОВ l Ротационные реометры вискозиметры l

ТИПЫ РЕОМЕТРОВ (ВИСКОЗИМЕТРОВ) l. Ротационные реометры (вискозиметры) l. Капиллярные вискозиметры l. Вискозиметр с падающим шаром

Ротационные реометры (вискозиметры) А 1 — СS-реометр, основанный на принципе Серле, с измерительными ячейками типа коаксиальные цилиндры, конус—плоскость и плоскость-плоскость.

Реометр/вискозиметр с контролируемой скоростью сдаига (СR. ) Задается скорость сдвига и измеряется напряжение сдвига. Б 1 — СR-реометры, основанные на принципе Серле, с измерительными системами типа коаксиальные цилиндры, конус—плоскость или плоскость—плоскость. Б 2 — СR-реометры, основанные на принципе Куэтта, с измерительными узлами типа коаксиальные цилиндры, конус— плоскость или плоскость —плоскость.

Сравнение СS- и СR-реометров Большинство СS-реометров сконструированы таким образом, чтобы обеспечить наиболее высокую чувствительность и выявить различия между подобными образцами при очень низких скоростях сдвига, при которых более простые вискозиметры не могут дать удовлетворительных результатов. l СS-реометры превосходят СR-реометры при испытаниях жидкостей, характер течения которых сильно отличается от ньютоновского. l СS-реометры превосходят СR-реометры при испытаниях образцов определенного реологического поведения, а именно таких, которые проявляют характер течения, свойственный как твердому, так и вязкому телу в зависимости от скорости сдвига и сдвиговой предыстории. l СS-реометры специально сконструированы: для определения вязкоупругих характеристик жидкостей и твердых тел. Образец подвергают воздействию малых напряжений при исследовании ползучести или синусоидальных колебаний с малой амплитудой при исследовании в динамическом режиме. В обоих случаях измерения l

Капиллярные вискозиметры Различные модели вискозиметров Вискозиметры можно разделить на такие, в которых в качестве движущей силы для прохождения жидкости через капилляр применяют переменное давление, и такие, в которых для этой цели используют силу гравитации. Капилляры могут быть длинными или короткими и иметь высокое или низкое отношение длины L к диаметру D. Схематическое изображение различных типов капиллярных вискозиметров (L —длина, D —диаметр)

Вискозиметры с переменным давлением Реометр с плоским капилляром. Образец продавливается через щелевой капилляр плунжером, экструдером или другим источником давления с постоянной или программируемой скоростью течения (модель I) Такая конструкция щелевого канала с соответствующими точками измерения давления позволяет текущему через капилляр образцу достичь установившегося ламинарного течения при подходе к точке 1. Тем самым исключается любое влияние входовых эффектов на разность давлений. В точках I и II кинетическая энергия экструдируемой массы одинакова, так что кинетическая энергия, обусловленная эффектами выхода, не влияет на Схема реологического разность давлений на участке капилляра длиной L.

Вискозиметры, действие которых основано на гравитации Этот тип вискозиметров (модель II) отличается от модели 1 тем, что жидкий образец не подвергается высоким переменным давлениям, а движется по капилляру под действием собственного веса. Верхний широкий резервуар капилляра, который ведет ко входу в его узкую часть, заполняют образцом жидкости. Вес столба жидкости выше выходного отверстия капилляра равен потенциальной энергии образца, которая вынуждает жидкость течь через капилляр. Два типа правильно сконструированных капиллярных вискозиметров Заключение. Правильно сконструированные капиллярные вискозиметры, в которых измерения вязкости основаны на силе тяжести, являются превосходными абсолютными вискозиметрами для ньютоновских жидкостей низкой или средней вязкости. Для измерения вязкости таких образцов, как вода, растворители или напитки, вискозиметрьи Уббелоде несомненно далеко превосходят по точности даже самые усовершенствованные ротационные вискозиметры (реометры).

Измерители индекса расплава Эти относительно простые капиллярные вискозиметры (модель III) используют главным образом для качественной оценки вязкости расплавов полимеров. Полимер расплавляют в цилиндрическом резервуаре, а затем продавливают (экструдируют) через выходное отверстие посредством плунжера, нагруженного одной или несколькими гирями. Схема прибора для измерения индекса расплава В данном случае выходным каналом служит короткий капилляр (отношение L/D<=10/1). Длины этого капилляра недостаточно для того, чтобы обеспечить граничные условия установившегося и ламинарного течения между входом и выходом из капилляра. для преодоления турбулентности на входе в капилляр и для увеличения скорости течения образца на выходе системе сообщают соразмерное количество потенциальной энергии (в данном случае — путем приложения нагрузки на плуижер). Также необходимо учитывать эффекты выхода, ввиду того что экструдат, покидал капилляр, уносит с собой кинетическую энергию, которой он не обладал до входа в него.

Вискозиметры с отверстием Эти вискозиметры являются вискозиметрами с круглым капилляром, в которых жидкость протекает под действием силы тяжести и которые могут быть использованы для измерения вязкости ньютоновских жидкостей (модель IV). Влияние длины капилляра на результаты измерений в вискозиметрах с отверстием Схема простого вискозиметра с отверстием (капилляром нулевой длины)

Вискозиметр с падающим шаром Общеизвестным вискозиметром этого типа является вискозиметр Хепплера, изобретенный в 30 -х годах и названный именем изобретателя. Это простой, но тем не менее очень точный вискозиметр для измерения вязкости прозрачных систем в диапазоне от газов до жидкостей с низкой или средней вязкостью. даже сегодня этот вискозиметр используется в промышленности и в исследовательской работе, особенно при измерении низковязких ньютоновских жидкостей, таких как напитки или плазма крови человека.