KejlViskożità kinematika(ν), definit bħala viskożità dinamika (μ) diviż bid-densità tal-fluwidu (ρ) (ν=μ / ρ), tipikament tinvolvi ż-żmien tal-fluss ta 'fluwidu taħt il-gravità permezz ta' tubu kapillari tal-ħġieġ kalibrat. L-iktar metodi komuni u standardizzati jużawViscometers kapillari tal-ħġieġJonqos Hawnhekk hawn tqassim tal-proċess u l-metodi ewlenin:
Metodu primarju: Viscometry kapillari (metodu ta 'fluss skedat)
Prinċipju:Il-ħin li tieħu għal volum fiss ta 'fluwidu biex jgħaddi minn tubu kapillari kalibrat taħt il-gravità huwa direttament proporzjonali għall-viskożità kinematika tiegħu.
Standards ewlenin:ASTM D445, ISO 3104, IP 71.
Apparat:
Viscometer:Tubu tal-ħġieġ manifatturat b'mod preċiż b'sezzjoni kapillari u bozoz speċifiċi tal-ġibjun. Tipi komuni jinkludu:
Viscometer Ostwald:Disinn sempliċi, tajjeb għal fluwidi trasparenti.
Ubbelohde viscometer (livell sospiż):Għandu ġibjun żejjed ("bozza C") li jiżgura li l-kap tal-likwidu huwa indipendenti mill-volum iċċarġjat, li jagħmilha ideali għal xogħol preċiż u tindif aktar faċli. L-iktar tip komuni għal laboratorji moderni.
Rutina tal-kanun-fenske / opaka:Modifikat għal fluwidi opaki fejn il-meniscus huwa diffiċli biex tara.
Fitzsimons Viscometer:Iddisinjat għal fluwidi viskużi ħafna.
Banju tat-temperatura kostanti:Banju stabbli ħafna (tipikament fi ħdan ± 0.01 grad jew aħjar) mimli bil-fluwidu trasparenti (ilma, żejt, jew silikon) li jdawwar il-viscometer. Il-kontroll tat-temperatura huwaKritiku(Temps komuni: 25 grad, 40 grad, 100 grad).
Termometru:Termometru ta 'preċiżjoni għolja, kalibrat.
Timer:Timer ta 'preċiżjoni għolja (eżattezza ± 0.1 sekondi jew aħjar).
Tagħmir tat-tindif u tnixxif:Solventi, fran li jnixxfu, linji tal-vakwu.
Proċedura:
Nadif u niexef:Naddaf sewwa u nixxef il-viscometer billi tuża solventi u metodi xierqa (tnixxif tal-forn, vakwu).
Ħlas:Daħħal il-volum eżatt tal-kampjun tal-fluwidu fil-ġibjun tal-viscometer (ġeneralment permezz tal-pipetta fil-bozza A għal ubbelohde).
Bilanċ:Immonta l-viscometer vertikalment fil-banju tat-temperatura kostanti. Ħalli ħin suffiċjenti (spiss 30+ minuti) biex il-kampjun jilħaq it-temperatura preċiża tal-banju.
Kejjel il-ħin tal-fluss:
Għal ubbelohde: applika l-ġbid (jew pressjoni) biex tiġbed il-kampjun 'il quddiem mill-marka ta' fuq fil-bozza B. Ir-rilaxx tal-ġbid / pressjoni.
Ħalli l-kampjun joħroġ liberament lura 'l isfel minn ġol-kapillari taħt il-gravità.
Ibda l-arloġġ preċiżament hekk kif il-meniscus jgħaddi l-marka ta 'fuq tal-ħin.
Waqqaf it-tajmer preċiżament hekk kif il-meniscus jgħaddi l-marka ta 'żmien aktar baxxa.
Irreġistra l-ħin tal-fluss (t) f'sekondi. Irrepeti diversi drabi (eż. 4 ġirjiet) li tiżgura li r-riżultati jistgħu jiġu ripetibbli fl-ispeċifikazzjoni (eż., ASTM teħtieġ ġirjiet konsekuttivi fi ħdan 0.1% relattiv).
Ikkalkula l-viskożità kinematika:
ν = C * t
ν {= viskożità kinematika (mm² / s jew cst, fejn 1 cst=1} mm² / s)
C=kostanti tal-viscometer (kostanti tal-kalibrazzjoni, unitajiet mm² / s²)
t=ħin tal-fluss medju (sekondi)
Fatturi u Konsiderazzjonijiet Importanti:
Temperatura:Il-viskożità tiddependi ħafna mit-temperatura. Kontroll tat-temperatura preċiż u stabbli ma jistax jiġi negozjabbli.
Kostanti tal-kalibrazzjoni tal-viscometer (c):Kull viscometer huwa kalibrat b'mod uniku bl-użu ta 'fluwidi ta' viskożità magħrufa (żjut ta 'referenza standard traċċabbli għal NIST jew laboratorji nazzjonali simili). C huwa determinat minn: C=ν_standard / t_standard. Il-kalibrazzjoni għandha ssir fl-istess temperatura u bl-użu tal-istess proċedura bħall-kejl tal-kampjun.
Indafa:Kull residwu jew kontaminazzjoni fil-kapillari jaffettwa drastikament il-ħin tal-fluss.
Allinjament vertikali:Il-viscometer għandu jkun perfettament vertikali.
Marki tal-ħin:Meniscus għandu jinqara b'mod preċiż fil-marki.
Firxa kinematika:Tipi differenti ta 'viscometer u daqsijiet kapillari jkopru firxiet ta' viskożità differenti. Agħżel il-viskometru xieraq sabiex il-ħin tal-fluss jaqa 'fil-firxa ottimali (ġeneralment 200-1000 sekonda, għalkemm l-istandards spiss jippermettu 150-1000s).
Bżieżaq:Bżieżaq tal-arja maqbuda fil-kapillari jew bozoz jikkawżaw żbalji sinifikanti.
Metodi alternattivi / relatati:
Konverżjoni minn viskożità dinamika:
Kejjel il-viskożità dinamika (μ) billi tuża metodu bħal viscometer rotazzjonali (eż. Brookfield) li japplika l-istress tal-shear.
Kejjel id-densità tal-fluwidu (ρ) billi tuża pycnometer jew miter tad-densità diġitali.
Ikkalkula l-viskożità kinematika: ν ν=μ / ρ.
Viscometers awtomatizzati:Strumenti moderni awtomatizzaw il-metodu kapillari. Huma jikkontrollaw b'mod preċiż it-temperatura, jindividwaw il-meniscus (ħafna drabi ottikament), ħin il-fluss, jikkalkulaw il-viskożità, u jistgħu saħansitra jnaddfu l-viscometer bejn il-kampjuni. Huma jsegwu l-istess prinċipju fundamentali iżda joffru żball ta 'operatur għoli u tnaqqis.
Viscometer tal-isfera li taqa ':Tkejjel il-ħin li tieħu għal sfera ta 'densità u dijametru magħrufa biex taqa' distanza fissa minn ġol-fluwidu f'tubu taħt il-gravità. Primarjament ikejjel il-viskożità dinamika (permezz tal-liġi ta 'Stokes), iżda l-viskożità kinematika tista' tiġi kkalkulata jekk id-densità tkun magħrufa. Inqas komuni għall-kejl tal-viskożità kinematiku standard meta mqabbel mal-metodi kapillari.
Fil-qosor:
Ilstandard, metodu primarjugħall-kejl tal-viskożità kinematika tinvolvi l-użu ta 'Viscometer kapillari tal-ħġieġ kalibrat(bħal ubbelohde) mgħaddsa fiBanju ta 'temperatura kostanti stabbli ħafna ħafna, kejl preċiżamentħinHuwa jieħu għal volum fiss tal-fluwidu biex joħroġ bejn żewġ marki taħt il-gravità, u jimmultiplika din id-darba mill-viscometer'skostanti tal-kalibrazzjoniJonqos Aderenza stretta għall-proċeduri deskritti fl-istandards (ASTM D445, ISO 3104) u attenzjoni metikoluża għall-indafa, il-kontroll tat-temperatura, u l-eżattezza tal-ħin huma essenzjali għal riżultati affidabbli.