Вимірювання в`язкості

Федеральне агентство з освіти

Білгородський Державний Технологічний Університет

ім. В.Г. Шухова

Кафедра технології машинобудування

Методи і Засоби Вимірів Випробувань та Контролю

тема:

«ВИМІР В'ЯЗКОСТІ»

Виконала:

Студентка групи ВТМ-31

Перевірив:

Санін С.М.

Білгород - 2008

Зміст

1. Введення.

1.1 Метрологія. Історичні аспекти метрології.

1.2 Основні поняття і категорії метрології.

2. Вимірювання механічних величин.

2.1 Лінійні вимірювання.

3. Вимірювання в'язкості.

3.1 Віскозиметри.

3.2 реометре.

3.3 Шпинделі різної геометрії.

3.4 Контроль температури.

3.5 Вимірювання в'язкості зразків малого обсягу.

3.6 Вимірювання низької в'язкості.

3.7 Вимірювання в'язкості при високій температурі.

3.8 Визначення швидкості зсуву.

3.9 Вимірювання з високою швидкістю зсуву.

3.10 Визначення напруги зсуву.

3.11 Нетекучіе матеріали.

3.12 Спеціальні аксесуари.

3.13 Вимірювання в'язкості в небезпечних умовах.

4. Таблиці конверсії різних величин вимірювання в'язкості.

5. Висновок.

5.1 Умови вимірювання.

Список використаної літератури.

1. Введення

1.1 Метрологія. Історичні аспекти метрології

Наука починається тоді, коли починають вимірювати.

Д.І. Менделєєв

Проблема забезпечення єдності вимірювань має вік, порівнянний з віком людства. Як тільки людина стала обмінювати або продавати результати своєї праці, виникло питання - як великий еквівалент цієї праці і як великий продукт, представлений на обмін або продаж. Для характеристики цих величин використовувалися різні властивості продукту - розміри, - як лінійні, так і об'ємні, - маса або вага, пізніше колір, смак, склад і т. д. і т. п. Природно, що в давні часи ще не існувало розвиненого математичного апарату, не було чітко сформульованих фізичних законів, що дозволяють охарактеризувати якість і вартість товару. Тим не менше проблема справедливої ​​збалансованої торгівлі була актуальна завжди. Від цього залежав добробут суспільства, від цього ж виникали війни.

Першими засобами забезпечення єдності вимірювань були об'єкти, які є в розпорядженні людини завжди. Так з'явилися перші міри довжини, що спираються на розміри рук і ніг людини. На Русі використовувалися лікоть, п'ядь, сажень, косий сажень. На Заході - дюйм, фут, що зберегли свою назву до цих пір. Оскільки розміри рук і ніг у різних людей були різними, то належне єдність вимірювань не завжди вдавалося забезпечити. Наступним кроком були законодавчі акти різних правителів, розпорядчі, наприклад, за одиницю довжини вважати середню довжину стопи декількох людей. Іноді правителі просто робили два карби на стіні ринкової площі, наказуючи всім торговцям робити копії таких «еталонних мір». В даний час таку міру можна бачити на Вандомській площі в Парижі в тому місці, де колись розташовувався головний ринок Європи.

У міру розвитку людства і науки, особливо фізики і математики, проблему забезпечення єдності вимірювань стали вирішувати більш широко. З'явилися державні служби та сховища заходів, з якими торговцям в законодавчому порядку наказувалося порівнювати свої заходи. Для визначення розмірів одиниць вибиралися розміри об'єктів, які не змінюються з часом. Наприклад, для визначення розміру одиниці довжини вимірювався меридіан Землі, для визначення одиниці маси вимірювалася маса літра води. Одиниці часу з давніх часів до теперішнього моменту пов'язують з обертанням Землі навколо Сонця і навколо власної осі.

Подальший прогрес у забезпеченні єдності вимірювань складався вже в довільному виборі одиниць, не пов'язаних з речовинами або об'єктами. Це пов'язано з тим фактом, що виготовити копію заходи (передати розмір одиниці будь-якої величини) можна з набагато більш високою точністю, ніж повторно незалежно відтворити цю міру. У самому справі, точність визначення довжини меридіана і поділу його на 40 мільйонів частин виявляється дуже невисокою. Докладно до цього ми повернемося при визначенні основних понять і категорій метрології. Тут в короткому історичному екскурсі цікаво згадати, що програма вимірювання довжини паризького меридіана виявилася більш корисною у складанні детальних карт перед наполеонівськими війнами, ніж у точному визначенні одиниці довжини.

Гігантський стрибок в точності вимірювань механічних величин був здійснений при впровадженні лазерів у вимірювальну техніку. Образно кажучи, точність засобів вимірювання стала визначатися параметрами окремого атома. Якщо вибрати певний тип атома, певний ізотоп елемента, помістити атоми в резонатор лазера і використовувати всі переваги, властиві лазерному випромінюванню, то реально досяжна похибка відтворення одиниці довжини може позначатися в тринадцятому-чотирнадцятим знаках.

Історія розвитку науки про забезпечення єдності вимірювань може бути простежена не тільки на вдосконаленні точності та однаковості визначення якоїсь однієї одиниці. Важливим моментом є кількість одиниць фізичних величин, їх віднесення до основних або похідних, а також історичний аспект освіти поздовжніх і кратних одиниць.

У міру вдосконалення фізики і математики з'явилася проблема виміру нового класу фізичних величин. Так при розвитку теорії електрики постало питання - як бути з одиницями електромагнітних величин? З одного боку, новий клас явищ підказував необхідність введення нових одиниць і величин. З іншого - початково був встановлений зв'язок між електромагнітними явищами і ефектами механічними - закони Кулона і Біо-Савара-Лапласа. Точки зору найбільш авторитетних вчених з цього приводу також розділилися. Деякі вважали, що «розгляд (електромагнітних явищ) буде більш плідною, якщо ввести четверту, не залежну від механічних одиницю» (А. Зоммерфельд). Інші, навпаки, вважали різні прояви властивостей матерії єдиним цілим і були противниками введення незалежних електричних величин та одиниць. У результаті в практиці з'явилися системи одиниць фізичних величин, що мають різне число основних, тобто довільно вибраних, фізичних величин. Детально на цьому ми зупинимося в розділі, присвяченому одиницям фізичних величин.

З історичної точки зору цікаво звернути увагу на сформовану практику освіти Дольних (більш дрібних) і кратних (більших) одиниць фізичних величин. В даний час ми користуємося в основному десятковою системою рахунку, і чинна міжнародна система одиниць фізичних величин наказує утворювати частинні та кратні одиниці, домножимо розмір основної одиниці на множник, кратний десяти. Проте історія знає використання найрізноманітніших множників кратності. Наприклад, сажень як міра довжини дорівнювала трьом аршинам, 1 фут дорівнював 12 дюймам, 1 аршин - 16 вершка, 1 пуд - 40 фунтам, 1 золотник - 96 часткам, 1 верста - 500 сажням і т.д.

Така історично склалася практика освіти поздовжніх і кратних величин виявилася вкрай незручною. Тому при прийнятті міжнародної системи одиниць СІ на цю проблему зверталася особлива увага. За великим рахунком десяткова система виявилася незручною тільки при обчисленні часу, тому що одиниці однойменної величини різного розміру виявилися кратними 12 (співвідношення року і місяця) і 365,25 (співвідношення року і доби). Ця кратність обумовлена ​​швидкістю обертання Землі і фазами Місяця і є найбільш природною. Подальша заміна кратності у співвідношенні час-хвилина і хвилина-секунда з 60 на кратне 10 вже особливого сенсу не мала. З інших часто вживаних фізичних величин і одиниць відступу від десяткової системи збереглося в градусній мірі кута, коли окружність ділиться на 360 градусів, а градус на хвилини і секунди.

Здійснюючи історичний екскурс у метрологію, не слід забувати, що все сказане повною мірою відноситься тільки до країн-учасниць Метричної конвенції. У багатьох країнах до цих пір зберігається своя особлива, іноді екзотична система фізичних величин і одиниць. Серед цих країн, як це не дивно, знаходяться Сполучені Штати Америки - сучасна супердержава. Усередині цієї країни до цих пір в побуті величини та одиниці старої Англії. Навіть температуру там прийнято вимірювати в градусах Фаренгейта.

У зв'язку з вищевикладеним знайомство з системами одиниць, відмінними від системи СІ, знайомство з різними системами рахунку одиниць при вимірах в даний час носять не тільки пізнавальний характер. При розширенні міжнародних контактів може виявитися так, що знання альтернативних систем величин і одиниць послужить користувачеві добру службу.

При викладі основних моментів, що відносяться до системи СІ і при розгляді окремих видів вимірювань ми іноді будемо повертатися до історичних коренів вибору тих чи інших фізичних величин. Зараз важливо пам'ятати, що розглянута проблема оптимального вибору фізичних величин і одиниць буде існувати завжди, так як науково-технічний прогрес постійно надає нові можливості в практиці вимірювань. Сьогодні це лазери і синхротронне випромінювання, і завтра, можливо, з'являться нові горизонти, які спираються на «теплу надпровідність» або яке-небудь чудове досягнення людської думки.

1.2Основние поняття і категорії метрології

Перш ніж розглядати різні методи, що забезпечують єдність вимірювань, необхідно визначити основні поняття і категорії. Тому в метрології дуже важливо правильно використовувати терміни, необхідно визначити, що саме мається на увазі під тим чи іншим назвою.

Фізична величина. Під цим визначенням мається на увазі властивість, загальна в якісному відношенні для багатьох об'єктів, але в кількісному відношенні індивідуальне для кожного об'єкта. Або, слідуючи Леонарду Ейлера, «величиною називається все, що здатне збільшуватися або зменшуватися, або те, до чого можна щось додати чи від чого можна відняти».

Взагалі поняття «величина» багатовидові, тобто відноситься не тільки до фізичних величин, що є об'єктами вимірювання. До величин можна віднести кількість грошей, ідей і т. п., тому що до цих категорій застосовно визначення величини. З цієї причини в стандартах (ГОСТ-3951-47 і ГОСТ-16263-70) наводиться лише поняття "фізичної величини», тобто величини, що характеризує властивості фізичних об'єктів. У вимірювальній техніці прикметник «фізична» зазвичай опускається.

Одиниця фізичної величини - фізична величина, якою за визначенням надано значення, рівне одиниці. Посилаючись ще раз на Леонарда Ейлера: «Неможливо визначити чи виміряти одну величину інакше, як прийнявши в якості відомої іншу величину цього ж роду і вказавши співвідношення, в якому вона знаходиться до неї». Іншими словами, для того щоб охарактеризувати будь-яку фізичну величину, потрібно довільно вибрати в якості одиниці вимірювання будь-яку іншу величину того ж роду.

Міра - носій розміру одиниці фізичної величини, тобто засіб вимірювання, призначений для відтворення фізичної величини даного розміру. Типовими прикладами заходів є гирі, рулетки, лінійки. В інших видах вимірювань заходи можуть мати вигляд призми, речовини з відомими властивостями і т. д. При розгляді окремих видів вимірювання ми будемо спеціально зупинятися на проблемі створення заходів.

Вимірювання - пізнавальний процес, що полягає в порівнянні даної величини з відомою величиною, прийнятої за одиницю. Вимірювання поділяють на прямі, непрямі, сукупні і спільні.

Прямі вимірювання - процес, при якому шукане значення величини знаходять безпосередньо з досвідчених даних. Найпростіші випадки прямих вимірювань - вимірювання довжини лінійкою, температури - термометром, напруги - вольтметром і т. п.

Непрямі вимірювання - вид вимірювання, результат яких визначають з прямих вимірювань, пов'язаних з вимірюваною величиною відомою залежністю. Наприклад, площа можна виміряти як твір результатів двох лінійних вимірювань координат, обсяг - як результат трьох лінійних вимірювань. Так само опір електричного кола або потужність електричного кола можна виміряти за значеннями різниці потенціалів та сили струму.

Сукупні вимірювання - це вимірювання, в яких результат знаходять за даними повторних вимірювань однієї або декількох однойменних величин при різних поєднаннях заходів або цих величин. Наприклад, сукупними є вимірювання, при яких масу окремих гир набору знаходять за відомою масою однієї з них і за результатами прямих порівнянь мас різних сполучень гир.

Спільними вимірами називають вироблені прямі або непрямі вимірювання двох або декількох неодноіменних величин. Метою таких вимірювань є встановлення функціональної залежності між величинами. Наприклад, спільними будуть вимірювання температури, тиску та об'єму, займаного газом, вимірювання довжини тіла в залежності від температури і т. д.

Засіб вимірювання - технічний засіб, що використовується при вимірах і мають нормовані метрологічні характеристики. У число засобів вимірювань входять заходи, вимірювальні прилади, вимірювальні установки, вимірювальні системи і перетворювачі, стандартні зразки складу та властивостей різних речовин і матеріалів. По тимчасових характеристиках вимірювання поділяються на:

- Статичні, при яких вимірювана величина залишається незмінною в часі;

- Динамічні, у процесі яких вимірювана величина змінюється. За способом вираження результатів вимірювання поділяються на:

• абсолютні, які засновані на прямих або непрямих вимірах кількох величин і на використанні констант і в результаті яких виходить абсолютне значення величини у відповідних одиницях;

• відносні вимірювання, які не дозволяють безпосередньо висловити результат в узаконених одиницях, але дозволяють знайти відношення результату вимірювання до якої-небудь однойменної величиною з невідомим у ряді випадків значенням. Наприклад, це може бути відносна вологість, відносне тиск, подовження і т. д.

Основними характеристиками вимірювань є: принцип вимірювання, метод вимірювання, похибка, точність, достовірність і правильність вимірювань.

Принцип вимірювань - фізичне явище або їх сукупність, покладені в основу вимірювань. Наприклад, маса може бути виміряна спираючись на гравітацію, а може бути виміряна на основі інерційних властивостей. Температура може бути виміряна по тепловому випромінюванню тіла або за її впливу на обсяг будь-якої рідини в термометрі і т. д.

Метод вимірювань - сукупність принципів і засобів вимірювань. В у згаданої вище прикладі з вимірюванням температури вимірювання по тепловому випромінюванню відносять до неконтактному методом термометрії, вимірювання термометром є контактний метод термометрії.

Похибка вимірювань - різниця між отриманими при вимірюванні значенням величини та її істинним значенням. Похибка вимірювань пов'язана з недосконалістю методів і засобів вимірювань, з недостатнім досвідом спостерігача, з сторонніми впливами на результат вимірювання. Докладно причини похибок і способи їх усунення або мінімізації розглянуті в спеціальному розділі, оскільки оцінка та облік похибок вимірювань є одним з найбільш важливих розділів метрології.

Точність вимірів - характеристика вимірювання, що відображає близькість їх результатів до дійсного значення вимірюваної величини. Кількісно точність виражається величиною, зворотної модулю відносної похибки, тобто

(1.1)

де Q - істинне значення вимірюваної величини, Д - похибка вимірювання, що дорівнює

(1.2)

де Х - результат вимірювання. Якщо, наприклад, відносна похибка вимірювання дорівнює 10 ^-2%, то точність буде дорівнює 10 ^4.

Правильність вимірювань - якість вимірювань, що відбиває близькість до нуля систематичних похибок, тобто похибок, які залишаються постійними або закономірно змінюються в процесі вимірювання. Правильність вимірювань залежить від того, наскільки вірно (правильно) були обрані методи та засоби вимірювань.

Достовірність вимірювань - характеристика якості вимірів, що розділяє всі результати на достовірні і недостовірні залежно від того, відомі чи невідомі ймовірні характеристики їх відхилень від дійсних значень відповідних величин. Результати вимірювань, достовірність яких невідома, можуть служити джерелом дезинформації.

При виконанні різних робіт з метрологічного забезпечення вимірювань використовуються специфічні категорії, які теж потребують визначення. Ці категорії наступні:

Атестація - перевірка метрологічних характеристик (похибки вимірювань, точності, достовірності, правильності) реального засоби вимірювання.

Сертифікація - перевірка відповідності засоби вимірювання стандартам даної країни, даної галузі з видачею документа-сертифіката відповідності. При сертифікації крім метрологічних характеристик перевірці підлягають всі пункти, що містяться в науково-технічної документації на даний засіб вимірювання. Це можуть бути вимоги з електробезпеки, з екологічної безпеки, за впливом змін кліматичних параметрів. Обов'язковою є наявність методів і засобів повірки даного засобу вимірювання.

Повірка - періодичний контроль похибок показань засобів вимірювання за коштами вимірювання більш високого класу точності (зразковим приладів або зразковою мірою). Як правило, перевірка закінчується видачею свідоцтва про повірку або клеймуванням вимірювального приладу або повіряється заходи.

Градуювання - нанесення відміток на шкалу приладу або отримання залежності показань цифрового індикатора від значення вимірюваної фізичної величини. Часто в технічних вимірах під градуюванням розуміють періодичний контроль працездатності приладу щодо заходів, які не мають метрологічного статусу або по вбудованих у прилад спеціальним пристроям. Іноді таку процедуру називають калібруванням і це слово пишеться на робочій панелі приладу.

Цей термін насправді в метрології зайнятий, і калібруванням згідно зі стандартами називають дещо іншу процедуру.

Калібрування заходи або набору заходів - перевірка сукупності однозначних заходів або багатозначної міри на різних відмітках шкали. Іншими словами, калібрування - це повірка заходів за допомогою сукупних вимірювань. Іноді термін «калібрування» вживають як синонім повірки, проте калібруванням можна називати тільки таку перевірку, при якій порівнюються кілька заходів або поділу шкали між собою в різних поєднаннях.

2. Вимірювання механічних величин

2.1 Лінійні вимірювання

У технологічних лінійних вимірах найбільш часто затребуваними є наступні:

а) Товщини листових матеріалів;

б) Товщини плівок (фарба, волога, метал);

в) Глибина травлення і гравірування;

г) Шорсткості поверхні;

д) Тиску;

е) В'язкості;

ж) твердість;

з) Рівня рідин.

Традиційні вимірювання переміщень являють собою добре відомі лінійки, ноніуса і мікрометричні гвинти. Лінійки виготовляють або у вигляді жорсткої конструкції, або у вигляді гнучкої стрічки (рулетки). Виміри проводяться безпосереднім порівнянням розміру предмета з поділками шкали лінійки. Ноніус представляє собою додаткову шкалу, нанесену на рухому каретку, що переміщається вільно вздовж лінійки. Шкали ноніуса нанесені таким чином, що дев'ять поділок лінійки розділені на десять рівних частин.

Якщо проводити вимірювання, то є можливість визначити розміри з точністю до 1 / 10 частки поділки основної лінійки. Для цього досить визначити, яке поділ ноніуса збігаєтеся цілим діленням основної шкали. Якщо, наприклад, з поділом основної шкали збігається перше розподіл ноніуса, то це означає, що вимірювана довжина на 1 / 10 частина поділки основної шкали більше того значення, у якого розташовується нульовий розподіл ноніуса. Якщо співпадає друге розподіл, то розмір на 2 / 10 більше, і т. д.

Найчастіше використовується так званий прямий ноніус, у якого ціни поділки на 1 / 10 частина менша за ціну поділки основної шкали. Іноді застосовують зворотний ноніус, у якого ціна розподілу на 1 / 10 більше ціни поділки основної шкали, тобто 11 поділок діляться на 10 частин. Користуватися ним слід також, як і прямим ноніусом, тобто цілу частину вимірюваної величини зчитувати з меншого значення основної шкали, між якими зупинився нуль ноніуса, а десяті частки визначати за збігом поділки шкали ноніуса з поділом основної шкали.

У деяких вимірювальних інструментах, найчастіше в кутомірних, застосовується кругової ноніус. Принципово він нічим не відрізняється від лінійного ноніуса, тільки поділу на ньому нанесені на невелику дугове лінійку (аліаду), вільно переміщається уздовж основної шкали (лімба).

Мікрометричний гвинт дає можливість відраховувати більше дрібні частки поділки основної шкали, ніж ноніус. Мікрометричний гвинт представляє собою ретельно виготовлений гвинт з кроком в 0,5 або в 1,0 мм. Головка гвинта представляє собою лімб, або барабан з поділками, що дозволяє проводити звіти або 1 / 50, або 1 / 100 обороту. Таким чином, затискаючи об'єкт вимірювань між упорами мікрометричного гвинта, можна виміряти розміри об'єкта з точністю до 1 / 100 мм і вище, якщо взяти до уваги можливість оцінки частки поділу.

Ноніусом оснащені широко застосовуються у вимірювальній практиці інструменти, звані штангенциркулем.

Мікрометри виготовляють у вигляді скоби з цифрами, один з яких переміщується мікрометричним гвинтом.

Вимірювальні пристрої для лінійних вимірювань на якій-небудь поверхні роблять у вигляді індикаторних пристроїв, тобто рухливих штоків з зубчастим колесом. Так зроблені глибиноміри, товщиноміри, Ростоміри. Шток як би «обмацує» поверхню і, передаючи переміщення зубчастому колесу, реєструє профіль поверхні.

Товщину листових матеріалів вимірюють також з поглинання світлового або (β-γ активного випромінювання. Іноді для вимірювання товщини використовують ємнісні або індуктивні датчики.

Товщини плівок вимірюють оптичними методами по відображенню або поглинання світла.

Велике число вимірювань ведеться лупами або вимірювальними мікроскопами. Принцип вимірювання полягає у вимірюванні координати будь-якої точки, шляхом візування її в мікроскоп. Довжину об'єкта знаходять за різницею відліку крайніх точок об'єкта. Невеликі переміщення можна виміряти окуляр-мікрометром - окуляром, забезпеченим візирної сіткою, розташованої у фокусі окуляра. Візирна сітка може переміщатися в полі зору окуляра мікрометричним гвинтом.

Переміщуючи сітку гвинтом, наводять ризики на крайні точки об'єкта, і розміри визначають як різницю відліків.

Підвищити точність вимірювання довжин можна шляхом компарування (порівняння) довжин об'єкта і стандартною шкали. Якщо ця шкала виконана у вигляді лінійки, то компаріруются відліки по цій лінійці. Для підвищення точності в довгомірів - компараторах (наприклад в приладі ІЗА-2) відлік проводиться з використанням лінійки, ноніуса і мікрометричного гвинта. Здійснюється це наступним чином: в один з мікроскопів візується точка об'єкта, координати якої потрібно визначити. В іншій мікроскоп - вимірювальний - візуються поділу шкали, нанесеної на скло. Вимірювальний мікроскоп дозволяє візувати принаймні дві поділки на скляній шкалою. Відлік знімається з лінійки, ноніуса і мікрометричного гвинта.

У сучасних компараторах довжин вимірювання проводяться порівнянням розмірів об'єкта з розміром вимірювальної дифракційної решітки. Принцип роботи такого відлікового пристрою ілюструється.

Вимірювальна грати є пару решіток, одна з яких може бути відбивної. За прозорою гратами розташовується джерело світла і фотореєструючі пристрій, наприклад фотодіод. Переміщуючи одну з решіток, потрібно реєструвати число проходять у фокусі об'єктива максимумів або мінімумів. Порівнюючи це число для крайніх точок об'єкта, легко знайти його розміри, якщо відомий крок решітки.

Вимірювальні решітки в даний час витісняють візуальні компаратори. Причин цьому можна назвати кілька. Найголовніша - процес вимірювання легко автоматизувати, тобто немає потреби користуватися зоровою трубою, що для масових вимірів втомлює. Друга причина - висока точність вимірювання, що визначається лише періодом решітки. При цьому висока точність виходить як для малих переміщень, так і для великих (близько 1 м і більше). Ще одна приваблива риса вимірювальних решіток - можливість створення реверсивних механізмів та підключення комп'ютерів.

Вимірювальні решітки в лінійних вимірах використовуються як універсальні заходи, тобто носії розміру фізичної величини. Більшість заходів в лінійних вимірах поділяються на штрихові і кінцеві заходи. Штрихові заходи - це відрізки довжини між якими-небудь штрихами на лінійках, ноніуса і мікрометричних гвинтах. На відміну від них кінцеві заходи - це стрижні, плитки, щупи, скоби точно відомого розміру. Існують також кінцеві заходи різних класів точності - від плиток Йогансона, що служать для повірки мікрометрів, до грубих щупів, широко використовуються в машинобудуванні і в загальній техніці.

3. Вимірювання в'язкості

В'язкість - характеристика сил внутрішнього тертя. Сила тертя в залежності від в'язкості, рідини чи газу виражається формулою:

(1)

де F - сила опору переміщенню шарів середовища, яка спрямована в бік зменшення швидкості (знак мінус у формулі); S - площа дії сили і градієнт швидкості. Одиниця в'язкості в системі СІ - Паскаль • секунда. У системі CGS одиниця в'язкості - пуаз:

(2)

3.1 Віскозиметри

Прилади для вимірювання в'язкості називаються вискозиметрами. У віскозиметра використовуються два різних принципи:

• за швидкістю витікання рідини з малого отвору або з капіляра;

• за швидкістю падіння кульки в в'язкої рідини.

Перший принцип заснований на формулі Пуазейля, що дає залежність між обсягом рідини, яка витікає з трубки радіусом R і довжиною I:

(1)

де P ₁ і P ₂ - тиск на торцях трубки; R - радіус трубки; I - довжина; t - час витікання.

Другий принцип вимірювання в'язкості заснований на вимірюванні швидкості падіння кулі у в'язкому середовищі (формула Стокса):

(2)

де v-швидкість падіння кулі в рідині; ρ - щільність матеріалу кулі; ρ '- щільність рідини; r - радіус кулі.

Одним з широко використовуваних приладів для вимірювання в'язкості є віскозиметр Енглера, в якому вимірюється час витікання 200 р. рідини в порівнянні з часом витікання 200 г води через той же отвір. В'язкість вимірюють у градусах Енглера, що відповідає відношенню часу витікання рідини до часу витікання води при тих же умовах. Співвідношення між пуаз і градусами Енглера дається формулою:

(3)

де р - щільність рідини в г / см ^3.

В'язкість, позначена у формулі (3) і визначена через силу опору руху називається ще динамічною в'язкістю. Існує поняття кінематичної в'язкості - це в'язкість, віднесена до одиничної щільності, тобто:

(4)

Вимірюється кінематична в'язкість в одиницях L ² T ^-1, тобто M ² / сек в системі СІ. Та ж одиниця в СГС-системі називається Стокс, т. е.

(5)

Існує ще поняття ударної в'язкості, яка визначається, як робота для зламу твердого тіла, віднесена до одиниці поперечного перерізу зламу.

(6)

Зворотній в'язкості величина називається плинністю:

(7)

Іноді в техніці користуються поняттям питомої в'язкості, тобто відношенням в'язкості рідини до в'язкості води:

(8)

Віскозиметри Брукфільд поділяються на три основних типи: аналогові (з круговою шкалою), цифрові і програмовані. Основна відмінність між ними полягає у способі відображення результатів. У аналогових віскозиметрів результат зчитується за вказівником на круговій шкалі, а у цифрових виводиться на дворядковий рідкокристалічний дисплей. Крім того, цифрові віскозиметри обладнані аналоговим виходом 0-10 мВ, до якого можна підключити різні зовнішні пристрої, такі як дисплей, контролер або самописець.

Внутрішнє пристрій аналогових і цифрових віскозиметрів практично однаково і також однакова методика використання. Обидва типи представлені однаковим рядом моделей, можуть працювати з однаковими аксесуарами і в цілому взаємозамінні (однакові моделі).

Аналогові віскозиметри найдешевші. Вони ідеально підходять для застосувань, де треба швидко виміряти в'язкість, але немає необхідності в постійній запису або у вимірі реологічних характеристик. Хоча віскозиметр може працювати безперервно, знімати показання можна лише дискретно, коли покажчик проходить під оглядовим склом або коли покажчик зафіксований і віскозиметр зупинений.

Тривалі вимірювання вимагають постійної уваги оператора, крім того, швидко протікають процеси легше зафіксувати при постійному моніторингу. У таких ситуаціях краще використовувати цифрові віскозиметри, які безупинно вимірюють і показують в'язкість. Такі прилади можна залишити без нагляду, а можливість налаштувати частоту запису свідчень (модель DV-II +) дозволяє зареєструвати найшвидші реологічні процеси. Деякі користувачі віддаю перевагу цифрові віскозиметри, оскільки з ними відпадає необхідність інтерполяції даних, чого іноді неможливо уникнути при роботі з аналоговим обладнанням. Точність вимірювання для обох типів однакова.

Цифрові віскозиметри (за винятком моделі DV-E) можна також використовувати з геометрією конус / плита.

Стандартні моделі віскозиметрів мають безліч модифікацій, наприклад моделі з проміжним моментом, що крутить пружини. Щоб підібрати модель, оптимальну для Ваших завдань, краще всього отримати консультацію у місцевого представника Брукфільд.

Деякі моделі розроблені спеціально для специфічних застосувань і не сумісні з традиційними вискозиметрами. Так модель KU-1 дозволяє вимірювати в'язкість в одиницях Кребса і призначена для лакофарбової індустрії. Модель САР-1000 дозволяє працювати з дуже високими швидкостями зсуву (10000, 12000 с-1) при дослідженні смол, полімерів та фарб.

Дуже суттєвою перевагою реометре DV-III + є можливість двостороннього зв'язку з персональним комп'ютером. Це дозволяє легко програмувати і управляти складними процедурами вимірювання. Також можна зберігати всі результати і, при необхідності, перетворювати їх у формат Excel або іншого табличного процесора. Можна отримати результати у вигляді графіків, що особливо корисно при інтерпретації кривої течії. Графіки випробування різних зразків можна порівнювати, накладаючи один на одного.

Реометр R / S відрізняється від інших моделей тим, що контрольованим параметром є не швидкість обертання шпинделя, а напруга зсуву. Серед інших переваг цього підходу можна виділити широкий діапазон вимірюваної в'язкості, можливість вимірювання межі текучості і можливість роботи з високов'язких гелями. Як DV-III +, так і R / S дозволяють отримати детальну інформацію про поведінку матеріалів і можуть працювати незалежно або під управлінням персонального комп'ютера.

Реометр САР-2000 з системою конус / плита забезпечує широкий діапазон швидкостей зсуву. Він спеціально сконструйований для використання у важких заводських умовах і може працювати незалежно або під управлінням персонального комп'ютера.

Реометр PVS забезпечує вимірювання під тиском і зазвичай використовується для дослідження бурових розчинів і флюїдів для розриву пласта в нафтогазовій індустрії.

Відносно новий реометр YR-1 є недорогим рішенням для вимірювання межі плинності з метою контролю якості.

Один з найпростіших і недорогих автоматичних віскозиметрів - color control super digital виробництва flexologic

Ротаційний віскозиметр повного занурення, вироблений німецькою компанією opti-color

Принципова схема електромагнітних віскоза - метрів компанії cambridge applied systems

3.3 Геометрія шпинделів

Всі віскозиметри і реометрії Брукфільд поставляються з набором шпинделів, придатним для більшості стандартних застосувань. Однак трапляються ситуації, коли необхідно використовувати спеціалізовані шпинделі. Брукфільд надає широкий вибір шпинделів і аксесуарів для різних цілей, більшість з них описано в даному розділі. Всі шпинделі виконані з нержавіючої сталі марки 300 і не потребують обслуговування. На замовлення поставляються шпинделі для спеціальних застосувань, наприклад для особливо агресивних середовищ.

1. Дискові шпинделі.

Дискові шпинделі входять в стандартний комплект поставки віскозиметрів LV (шпинделі № 2 і № 3) і RV / HA / HB (шпинделі з № 2 по № 6) і призначені для звичайних вимірювань в'язкості у посудинах місткістю від 600 мл і вище. Вона забезпечують точне і відтворюється вимір здається в'язкості більшості флюїдів. 2. Циліндричні шпинделі. Циліндричні шпинделі (№ 1 і № 4 для серії LV, № 7 для серій RV / HA / HB) мають певну геометрію, що дозволяє крім в'язкості розрахувати також швидкість зсуву і напруга зсуву. У всіх інших аспектах вони ідентичні дисковим шпинделів. Завдяки певній геометрії циліндричні шпинделі частково придатні для вимірювання не-ньютонівських рідин. Доступні також циліндричні еквіваленти дискових шпинделів № 12 і № 3 серії LV. 3. Коаксіальні циліндри.

Геометрія коаксіальних циліндрів забезпечує їх застосування для тих завдань, де обов'язково потрібно знати швидкість зсуву і напруга зсуву. Різні аксесуари Брукфільд мають коаксіальну геометрію, крім того кожен з них забезпечує унікальні можливості для конкретних застосувань. Це наступні аксесуари:

адаптер для малих зразків SS;

адаптер для низької в'язкості UL;

адаптер для контролю температури Thermosel;

адаптер DIN;

спіральний адаптер.

4. Конус / плита.

Геометрія конус / плита дозволяє вимірювати абсолютну в'язкість при певних з високою точністю швидкості зсуву і напрузі зсуву. Необхідний обсяг зразка дуже малий і контроль температури здійснюється дуже просто. Дана геометрія ідеально придатна для вивчення реологічних характеристик не-ньютонівських рідин і може бути використана спільно з віскозиметром Cone / Plate, реометром САР 2000 і реометром R / S (див. розд. 3.9). 5. Т-образні шпинделі.

Як правило ці шпинделі використовуються спільно зі стійкою спірального руху (вони входять в комплект поставки даного адаптера) і дозволяють працювати з нетекучімі або слабо поточними матеріалами, такими як пасти, креми і гелі. Результати вимірювання є "удаваними", оскільки особлива геометрія шпинделів не дозволяє визначити швидкість зсуву або напруга зсуву.

6. Лопатеві шпинделі.

Лопатевої шпінель, занурений у досліджуваний матеріал, захоплює при обертанні частина проби і створює "циліндр", дозволяючи розрахувати швидкість зсуву і напруга зсуву. Даний шпиндель дозволяє робити дослідження нетекучіх і слабо текучих матеріалів і розраховувати для них межа текучості. Лопатеві шпинделі можна використовувати спільно з більшістю моделей віскозиметрів Брукфільд.

3.4 Контроль температури

Для отримання точних та відтворюваних результатів настійно рекомендується контролювати температуру в процесі вимірювання. 1. Рідинні термостати.

Термостати можна використовувати для контролю температури при проведенні типових реологічних вимірювань. Пропонується два основних типи термостатів: тільки з прокачуванням і з резервуаром і прокачуванням.

Перший тип можна використовувати тільки разом з пристроями, що мають подвійний кожух, наприклад з адаптером конус / плита або адаптером SS. Другий тип придатний для всіх пристроїв, так як крім прокачування через кожух в резервуар термостата можна встановлювати судини з досліджуваним матеріалом.

Більшість термостатів мають верхню межу температури 120 ^о С (у залежності від використовуваного теплоносія). Для роботи при температурі близько кімнатної або нижче необхідно підключення охолоджувального пристрою, хоча пропонуються також і кріостати. Для правильного вибору рідинного термостата зверніться до локального представництва Брукфільд. 2. Система Thermosel.

Дана система призначена для вимірювання в'язкості малої кількості матеріалу при підвищеній температурі, від +40 до +300 ^о С. На відміну від термостатів, система не використовує рідкий теплоносій. Більш детальна інформація наведена в раз. 7. 3. Система на базі елементів Пельтье.

Віскозиметр САР 1000, реометр САР 2000 і реометр R / S CPS-P1 мають вбудовані елементи Пельтье і дозволяють швидко встановлювати і підтримувати потрібну температуру.

3.5 Малий обсяг різця

В якості посудини для зразка як правило використовується хімічний стакан Гріффіна ємністю 600 мл. У багатьох випадках неможливо забезпечити таку кількість проби, тоді слід застосовувати будь-якої з описаних адаптерів. 1. Адаптер SS.

Даний адаптер спеціально сконструйований для роботи з малим об'ємом, має подвійний кожух, коаксіальну геометрію і може використовуватися спільно з усіма вискозиметрами Брукфільд (за винятком моделей з геометрією конус / плита). Необхідний обсяг обраца складає 2.0 - 16.0мл (залежно від моделі адаптера). Також від моделі залежить діапазон вимірювання, в цілому від 5.0 до 10 млн саз при швидкостях зсуву від 0.066 до 93 с-1. Подвійний кожух дозволяє підключити циркулятор для контролю температури. 2. Адаптер UL.

Основне призначення даного адаптера - вимірювання низької в'язкості. Необхідний обсяг зразка - 16 мл. Більш детальна інформація наведена в раз. 6.1. 3. Адаптер DIN.

Даний адаптер (як і UL) призначений для вимірювання низької в'язкості відповідно до стандарту DIN 53019 в діапазоні від 1 до 50000 СПЗ. 4. Система Thermosel.

Дана система дозволяє вимірювати в'язкість при температурі до 300 оС. Коаксіальна геометрії вимагає від 8.0 до 13.0 мл проби (в залежності від моделі шпинделя). 5. Системи конус / плита.

При дуже низьких обсягах проби рекомендується використовувати систему конус / плита, в цьому випадку потрібно від 0.5 до 2.0 мл проби (в залежності від шпинделя). Для геометрії САР і R / S потрібно менше 1 мл проби.

3.6 Низька в'язкість

Віскозиметри і реометрії Брукфільд мають дуже високий діапазон вимірювання в'язкості, проте в деяких випадках потрібно здійснити вимірювання дуже низької в'язкості, за межами стандартного діапазону. Описані нижче адаптери дозволяють вирішити цю проблему. 1. Адаптер UL.

Даний адаптер спеціально сконструйований для вимірювання низької в'язкості на віскозиметра LV, хоча може використовуватися і з іншими моделями. При роботі з вискозиметрами LVF або LVT діапазон вимірювання становить 1.0 - 10.0 СПЗ, швидкість зсуву 73.4 с-1 при швидкості обертання 60 об / сек. Для інших моделей віскозиметрів нижня межа вимірювання становить: RVT - 6.4 сП, НАТ - 12.8 СПЗ, НВТ - 51.2 СПЗ.

UL адаптер використовує коаксіальну геометрію зі знімається кришкою на зовнішньому циліндрі. З встановленою кришкою потрібно 16 мл проби і адаптер можна занурити в рідинній термостат. Зі знятою кришкою можна використовувати посудину практично будь-якого розміру. 2. Адаптер SS.

При деяких комбінаціях шпиндель / камера даний адаптер дозволяє вимірювати в'язкість нижче стандартного діапазону. 3. Система Thermosel.

При деяких шпінделях дана система дозволяє вимірювати в'язкість нижче стандартного діапазону. 4. Система конус / плита.

Система конус / плита дозволяє вимірювати дуже низьку в'язкість, аж до 0.1 СПЗ.

3.7 Висока температура

Вимірювання в'язкості при високій температурі може бути простим завданням або дуже складною, в залежності від матеріалу або величини температури. Іноді достатньо збільшити відстань між віскозиметром і розігрітим матеріалом за допомогою спеціальних подовжувачів. Для дуже складних застосувань (наприклад, розплавлене скло) потрібно використовувати спеціальні печі і муфелі і спеціально розроблені шпинделі з тугоплавких матеріалів. Це крайні випадки, між ними лежить більшість реальних застосувань. 1. Система Thermosel.

Дана система призначена для вимірювання в'язкості малої кількості матеріалу при підвищеній температурі, від +40 до +300 ^о С. Зазвичай вона продається в комплекті з віскозиметром, хоча можна замовити її окремо як аксесуар до будь-якої моделі віскозиметра (за винятком геометрії конус / плита).

Система включає в себе камеру і шпиндель з коаксіальної геометрією, електричну апаратуру нагріву (термоконтейнери) і цифровий пропорційний контролер температури з датчиком RTD. Пропонуються три модифікації системи Thermosel:

ручна система в комплекті з аналоговим віскозиметром;

система з аналоговим виходом для реєстрації температури і в'язкості в комплекті з цифровим віскозиметром;

система з програмованим контролером температури і з можливістю підключення до персонального комп'ютера.

Для системи Thermosel потрібна невелика кількість зразка, від 8.0 до 13.0 мл залежно від шпинделя. Коаксіальна геометрії дозволяє вимірювати швидкість зсуву в діапазоні від 0.08 до 93.0 сек ^-1 (в залежності від шпинделя і моделі віскозиметра). 2. Рідинні термостати.

Рідинні термостати Брукфільд також можна використовувати для вимірювання в'язкості при підвищених температурах. Деякі моделі мають робочий максимум 200 ^о С. Більш детальна інформація наведена в розд. 3. 3. Система конус / плита з вбудованим нагрівачем.

Віскозиметри і реометрії серії САР мають високотемпературну плиту, нагрівається до 325 ^о С, що дозволяє працювати зі смолами і полімерами. Спеціальна модифікація реометре R / S (R / S CPE-E) дозволяє розігрівати плиту до 250 ^о С. Малий розмір зразка забезпечує швидке досягнення робочої температури.

3.8 Швидкість зсуву

У багатьох випадках потрібно виміряти абсолютну в'язкість продукту, для чого потрібно визначити швидкість зсуву. Нижче перераховані моделі приладів і адаптерів, що дозволяють визначити швидкість зсуву, і номери розділів містять більш детальну інформацію.

Циліндричні шпинделі Адаптер UL Адаптер DIN Адаптер SS Система Thermosel Віскозиметри з геометрією конус / плита Віскозиметр САР реометр R / S

3.9 Висока швидкість зсуву

Більшість моделей віскозиметрів Брукфільд орієнтоване на відносно невисокі швидкості зсуву, зазвичай не вище 100 з ^-1. Деякі моделі віскозиметрів в комплекті з адаптерами UL, SS і системою Thermosel розвивають швидкість зсуву до 300 с ^-1. Для досягнення більш високих швидкостей зсуву слід використовувати геометрію конус / плита або реометре PVS і R / S. 1. Віскозиметри і реометрії з геометрією конус / плита.

Віскозиметри з геометрією конус / плита дозволяють визначити абсолютну в'язкість малої проби продукту при певній швидкості зсуву і напрузі зсуву. Обсяг проби становить усього 0.5-2.0 мл, а швидкість зсуву має діапазон 0.6-1875 сек ^-1 (в залежності від моделі віскозиметра і конуса). Вимірювальна частина укладена в подвійній кожух для контролю температури.

Повний діапазон вимірювання в'язкості складає від 0.1 до 2.6 мільйонів СПЗ СПЗ. Хоча окремий прилад не покриває весь діапазон, використання змінних шпинделів забезпечує кожному віскозиметрі дуже широкий діапазон вимірювань.

Геометрію конус / плита можна використовувати з різними моделями цифрових віскозиметрів. Настійно рекомендується також придбати рідинної термостат для точного контролю температури.

Геометрія конус / плита завжди поставляється разом з віскозиметром. ЇЇ не можна придбати окремо в якості аксесуара або для модифікації наявного віскозиметра. Віскозиметр можна також використовувати і з звичайними дисковими і циліндричними шпинделями, однак буде потрібно подовжений штатив. 2. Віскозиметри і реометрії САР.

Прилади серії САР мають геометрію конус / плита і забезпечують високу швидкість зсуву. Вони розроблені для досліджень і контролю якості таких матеріалів, як фарби, покриття, смоли, чорнило, косметика, медикаменти і продукти. Всі прилади серії САР мають вбудований контроль температури, обсяг проби не перевищує 1 мл.

САР 1000 є одношвидкісний віскозиметр, 750 об / хв при 50 Гц і 900 об / хв при 60 Гц. Швидкість зсуву становить 12000 сек ^-1 і 3000 сек ^-1 при 60 Гц і 10000 сек ^-1 і 2500 сек ^-1 при 50 Гц (в залежності від шпинделя).

САР 2000 дозволяє змінювати швидкість обертання від 50 до 1000 об / хв. Діапазон вимірювання в'язкості складає 0.1 - 1500 Пз (0.1 - 1500 Па * с) при швидкостях обертання від 166 до 13300 сек ^-1. САР 1000 відповідає вимогам стандартів BS 3900, ISO 2884 і ASTM D 4287. 3. Реометр R / S.

Даний реометр забезпечує швидкість обертання 4100 сек-1 при коаксіальної геометрії і 4800 сек ^-1 при геометрії конус / плита. Максимальна швидкість обертання становить 800 об / хв. 4. Реометр PVS.

Даний реометр призначений для вимірювання в'язкості при високому тиску і температурі. Діапазон тиску від атмосферного до 1000 psi і діапазон температур від -40 до +200 ^о С дозволяють широко використовувати реометр для дослідження бурових розчинів, пульпи і паперу, пластиків, нафтохімічних продуктів і аерозолів. Реометр має швидкості обертання від 0.05 до 1000 об / хв і відповідні швидкості зсуву від 0.01 до 1700 сек ^-1. Датчик крутного моменту розташований в підшипнику і не схильний до впливу високого тиску і температури.

3.10 Визначення зсуву напруги

Реометр R / S.

Даний реометр відрізняється від всіх інших приладів Брукфільд тим, що задається не швидкість обертання шпинделя, а напруга зсуву. Такий підхід має декілька переваг: дуже широкий діапазон вимірювання в'язкості, можливість вимірювати межа плинності і можливість вивчати високов'язкі гелі.

Пропонується кілька моделей реометре R / S. Модель з коаксіальної геометрією комплектується шпинделями DIN діаметром 8, 14, 25, 45 і 48 мм. Модель з геометрією конус / плита комплектується конусами з точки 1 і 2 градуси діаметром 2.5, 5.0 та 7.5 см. Також доступна геометрії плита / плита з плоскими плитами діаметром 2.5, 5.0 та 7.5 см. Дана геометрія оптимальна для екстремально в'язких речовин або речовин, що містять тверді частинки.

Прилад для випробувань м'яких матеріалів R / S SST.

Дана версія реометре призначена для проведення спеціальних досліджень, наприклад вивчення плинності матеріалів. Це відмінний спосіб вивчення продуктів, які не можна піддавати зрушенню перед виміром.

У реометре використовуються шпинделі з лопатевої геометрією і дуже низькими швидкостями зсуву та напруженнями зсуву, що дозволяє вивчати в'язкоеластичності характеристики таких матеріалів, як пасти, гелі, парафіни і глинисті розчини.

3.11 Нетекучіе матеріали

Вивчення нетекучіх і слаботекучіх матеріалів являє собою серйозну проблему. При обертанні шпинделя в продукті прорізаються свого роду канали, в результаті чого прилад показує дуже низьку в'язкість, яка не відповідає дійсності. Брукфільд пропонує кілька варіантів розв'язання проблеми. 1. Стійка спірального руху.

До цієї моторизованої стійці можна під'єднати будь-який віскозиметр Брукфільд. Стійка повільно рухається вгору і вниз (зі швидкістю 7 / 8 дюйма в хвилину), в той час як Т-подібний шпиндель обертається в досліджуваному матеріалі. Перекладина шпинделя, рухаючись по спіралі, постійно потрапляє в "свіжий" матеріал. Тим самим зникає тунельний ефект, властивий звичайним шпинделів.

У комплект поставки входять 6 Т-образних шпинделів і спеціальної з'єднання для підключення шпинделя до віскозиметрі.

2. Спіральний адаптер.

Даний адаптер дозволяє вивчати пастоподібні матеріали, такі як паяльні пасти, продукти, косметику і ліки. Адаптер має внутрішній різьбовий шпиндель, що обертається усередині коаксіального циліндра. При обертанні шпинделя проба постійно прокачується через адаптер. Вимірювання проводиться після того, як встановилося постійне перебіг. Вимірювання в умовах постійної течії (у порівнянні з іншими методами) менш чутлива до неоднорідності проби. 3. Лопатеві шпинделі.

Лопатеві шпинделі при зануренні в пробу не порушують структуру зразка. При обертанні шпинделя матеріал захоплюється лопатами і утворює віртуальний циліндр. Дискові шпинделі дозволяють отримати повні реологічні дані, їх можна використовувати з будь-яким віскозиметром Брукфільд і з реометром R / S-SST.

3.12 Спеціальні аксесуари

Наступні аксесуари можна замовити для використання спільно з вискозиметрами і реометрії Брукфільд. 1. Швидке з'єднання. Цей пристрій дозволяє швидко підключити / відключити шпиндель. Це економить час і дозволяє уникнути небезпеки зіпсувати різьблення. Швидке з'єднання виконане з нержавіючої сталі і може бути використано з дисковими шпинделями LV, RV, HA, HB і з Т-образними шпинделями. 2. Подовжувач шпинделя. Подовжувач шпинделя може знадобитися в ситуаціях, коли потрібно збільшити дистанцію між віскозиметром і пробій (максимум 6 футів). Подовжувач типу D встановлюється між віскозиметром і шпинделем і використовується в ситуаціях, коли можна спостерігати глибину занурення шпинделя. Тип S включає в себе занурюється частина шпинделя і використовується в ситуаціях, коли не можна спостерігати глибину занурення шпинделя.

3.13 Дими і небезпечні умови

Якщо досліджуваний матеріал утворює дим або пара вони можуть потрапити в прилад, цієї ситуації слід уникати. Якщо ж пари горючі або вибухові, це становить небезпеку не тільки для приладу, але і для персоналу. 1. Штуцер продувки.

Даний аксесуар встановлюється на корпус віскозиметра і може використовуватися з будь-якою моделлю. Інертний газ (наприклад, азот) під невеликим тиском прокачується через корпус віскозиметра, створюючи всередині надлишковий тиск. Тим самим запобігає попадання диму і пари всередину віскозиметра.

Штуцер продувки також можна встановити на корпус системи конус / плита і системи Thermosel, забезпечуючи контрольовану атмосферу над пробій. 2. Вибухозахищена конструкція (тільки аналогова модель).

В умовах небезпеки вибуху треба використовувати вибухозахищене обладнання. Брукфільд пропонує вибухозахищене виконання для аналогового віскозиметра. Даний прилад перевірений в лабораторії Underwriter і відповідає класу 1 групи D. Для цифрових віскозиметрів і реометрії вибухозахищене виконання недоступне.

Також недоступне вибухозахищене виконання для аксесуарів, що мають електричне живлення, наприклад для стійки спірального руху або для системи Thermosel. Ці аксесуари можна використовувати тільки в безпечних умовах.

4. Таблиця конверсії різних величин вимірювання в'язкості

При використанні різних типів віскозиметрів для вимірювання в'язкості іноді виникає необхідність перекладу одних одиниць вимірювання в інші або в одиниці виміру Метричної Системи. Пропонуємо Вам скористатися даною таблицею:

5. Висновок

5.1 Умови вимірів

1 нормальні умови вимірювань;

нормальні умови

Умови вимірювання, що характеризуються сукупністю значень або областей значень впливають величин, при яких зміною результату вимірювань нехтують внаслідок малості.

Примітка - Нормальні умови вимірювань встановлюються в нормативних документах на засоби вимірювань конкретного типу або за їх повірку (калібрування)

2 нормальне значення впливає величини;

нормальне значення

Значення впливає величини, встановлене в якості номінального.

Примітка - При вимірі багатьох величин нормується нормальне значення температури 20 ° С або 293 К, а в інших випадках нормується 296 К (23 ° С). На нормальне значення, до якого наводяться результати багатьох вимірів, виконані в різних умовах, зазвичай розрахована основна похибка засобів вимірювань

3 нормальна область значень впливає величини;

нормальна область

Область значень впливає величини, в межах якої зміною результату вимірювань під її впливом можна знехтувати відповідно до встановлених норм точності.

Приклад - Нормальна область значень температури при перевірці нормальних елементів класу точності 0,005 у термостаті не повинна змінюватись більше ніж на ± 0,05 ° С від встановленої температури 20 ° С, тобто бути в діапазоні від 19,95 до 20,05 ° С

4 робоча область значень впливає величини;

робоча область

Область значень впливає величини, в межах якої нормують додаткову похибку або зміна свідчень засоби вимірювань

5 робочі умови вимірювань

Умови вимірювань, при яких значення впливають величин знаходяться в межах робочих областей.

Приклади:

1 Для вимірювального конденсатора нормують додаткову похибку на відхилення температури навколишнього повітря від нормальної.

2 Для амперметра нормують зміна показань, викликане відхиленням частоти змінного струму від 50 Гц (50 Гц в даному випадку приймають за нормальне значення частоти)

6 робочий простір

Частина простору (навколишнього засіб вимірювань і об'єкт вимірювань), в якому нормальна область значень впливають величин знаходиться у встановлених межах

7 граничні умови вимірювань;

граничні умови

Умови вимірів, що характеризуються екстремальними значеннями вимірюваної і впливають величин, які засіб вимірювань може витримати без руйнувань та погіршення його метрологічних характеристик

Список використаної літератури

• Я. І. Френкель. Кінетична теорія рідин. - Л.: «Наука», 1975.

Посилання

• Арінштейн А., Порівняльний віскозиметр Жуковського Квант, № 9, 1983.

• Динамічна та кінематична в'язкість рідин - огляд методів і одиниць вимірювання в'язкості.

• RH Doremus. J. Appl. Phys., 92, 7619-7629 (2002).

• MI Ojovan, WE Lee. J. Appl. Phys., 95, 3803-3810 (2004).

• MI Ojovan, KP Travis, RJ Hand. J. Phys.: Condensed Matter, 19, 415 107 (2007).

Булкін П. С. Попова І. І., Загальний фізичний практикум. Молекулярна фізика