Độ nhớt của các chất lỏng khác nhau được đo bằng thiết bị đặc biệt - máy đo độ nhớt. Theo các đặc điểm và thiết kế, một số loại thiết bị này được phân biệt. Một trong số đó là máy đo độ nhớt quay có khả năng đánh giá độ thẩm thấu của môi trường.
Các loại thiết bị
Dụng cụ dùng để đo độ nhớt của chất lỏng thường được chia thành ba nhóm lớn:
Máy đo độ nhớt mao quản
Máy đo độ nhớt cơ học
Máy đo độ nhớt quay
Hãy xem xét từng loài chi tiết hơn.
Thiết bị cơ
Loại máy đo độ nhớt cơ học là một loạt các dụng cụ khác nhau dựa trên các đặc tính cơ học của chất lỏng. Đây có thể là các máy đo kiểu cộng hưởng, bong bóng, bóng. Nếu hai loại đầu tiên thường được sử dụng nhiều nhất trong phòng thí nghiệm, thì loại thứ hai được tìm thấy trong cuộc sống hàng ngày. Nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên sự khám phá ra Galileo.
Bên trong thiết bị có một "gian hàng" nơi đặt quả bóng. Sau khi đổ đầy chất lỏng vào thiết bị,độ nhớt của nó được xác định, quả bóng giảm xuống. Đo thời gian chính xác cần thiết để quả bóng rơi xuống vùng tiếp xúc. Độ nhớt có điều kiện được xác định bởi khoảng thời gian này.
Thiết bị loại mao quản
Máy đo độ nhớt mao quản trong thiết kế của nó có một ống mỏng với đường kính đã biết. Chất lỏng thử chảy qua ống này. Chất lỏng tương tự cũng được dẫn qua một ống có đường kính lớn, bên trong không tạo ra hiệu ứng mao dẫn. Thông thường, chất lỏng chảy dưới tác dụng của trọng lực (tức là từ trên xuống dưới). Nhưng trong một số thiết bị, áp suất nhân tạo được tạo ra. Đo thời gian để chất lỏng chảy ra khỏi cả hai ống. Tiếp theo, sự khác biệt của chúng được tính toán. Giá trị độ nhớt sẽ tỷ lệ thuận với giá trị của sự khác biệt này.
Thiết bị loại này đơn giản nhưng lớn. Một nhược điểm khác là độ nhớt của chất lỏng đo được không được vượt quá 12 kPas. Giá trị này tương ứng với chất lỏng chảy tốt. Không thể đo chất lỏng đặc hơn hoặc chất lỏng có cục trong trường hợp này.
Máy đo độ nhớt quay: nguyên lý hoạt động
Thiết kế của loại mét này là một hình trụ, bên trong có đặt một quả cầu. Quả cầu bên trong chuyển động với một tốc độ nhất định do ổ điện được kết nối.
Có một khoảng trống giữa hình trụ và hình cầu, chứa đầy chất lỏng khảo sát. Trong trường hợp này, lực cản đối với chuyển động của quả cầu thay đổi. Trong các thiết bị này, nó chính xác là sự phụ thuộc của điện trở được đochất lỏng và tốc độ quay. Các thông số này được cố định do kết quả của bài kiểm tra.
Không phải lúc nào cũng có một hình cầu bên trong một hình trụ. Nó có thể được thay thế bằng một đĩa, một hình nón, một đĩa hoặc một hình trụ khác. Khoảng cách giữa thân ngoài và thân trong là vài mm để tạo ra lực ma sát. Giá trị điện trở được xác định bởi các cảm biến. Chúng càng được đặt nhiều, giá trị sẽ càng chính xác. Theo đó, giá của thiết bị sẽ tăng lên.
Máy đo độ nhớt quay thích hợp cho chất lỏng có độ nhớt từ một nghìn đến hàng triệu Pas. Tốc độ quay của cơ thể bên trong đóng một vai trò quan trọng. Nó phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo. Tốc độ càng chậm thì phép đo càng chính xác. Các công cụ có tốc độ quay tối thiểu rất chính xác, nhưng chúng cũng đắt tiền.
Các loại máy đo độ nhớt quay
Nguyên lý hoạt động của thiết bị được mô tả ở trên là điển hình cho máy đo độ nhớt Brookfield. Đây là thiết bị đo đơn giản nhất của loại này. Nhưng cơ thể bên trong không phải lúc nào cũng chuyển động. Trong một số trường hợp, hình trụ bên ngoài quay. Đó là lý do tại sao máy đo độ nhớt quay có thể có hai loại: có xi lanh cố định và máy đo độ xoắn.
Phần thân bên trong của máy đo độ nhớt dạng xoắn được treo ở giữa trên một sợi đàn hồi. Khi hình trụ bên ngoài quay, chất lỏng được đo cũng bắt đầu chuyển động. Khi nó quay, hình trụ cũng xoắn theo. Góc xoắn của hình trụ bên trong được cân bằng bởi mômen ma sát của chất lỏng quay.
Lỗi đo lường xảy ra do đáy của hình trụ bên trong. Nhiều nhà khoa học đã cố gắng giải quyết vấn đề này theo cách riêng của họ. Thông thường, đáy được làm lõm. Khi làm đầy chất lỏng, không khí vẫn ở trong bình tích. Điều này làm giảm ma sát ở đáy. Các nhà khoa học Gatchek, Kuett đã đặt khối trụ bên trong trong các vòng bảo vệ. Điều này làm giảm sự hỗn loạn của các đầu của nó. Volorovich sử dụng một chiếc mũ chóp cao nhưng hẹp. Trong trường hợp này, sai số do phần đáy trở nên không đáng kể. Một số nhà khoa học đã sử dụng các dụng cụ trong đó khoảng cách giữa các hình trụ là rất nhỏ. Đồng thời, dưới đáy của thiết bị không chứa đầy chất lỏng.
Máy đo độ nhớt dạng xoay trong thiết kế của nó có rất nhiều lựa chọn. Nhưng nó luôn có ưu điểm là linh hoạt, kích thước nhỏ, sai số nhỏ và giá thành rẻ. Chính nhờ những đặc điểm này mà thiết bị đã trở nên phổ biến.
