Bilimin gelişmesi ve endüstriyel üretimin iyileştirilmesiyle birlikte maddelerin viskozitesini ölçmek elzem hale gelmiştir. Döner Viskozimetre, polimer sıvıların viskozitesini ve akış davranışını ölçmek için kullanılabilir.
Çoğu polimer viskoz akış koşulları altında işlendiğinden, polimer viskozitesini belirlemek için polimer üretim sürecinde yoğun akış durumunun performans yasasını kavramak esastır.
İşleme ve kalıplama sürecinde en çok kullandığımız Döner Viskozimetredir. Peki Döner Viskozimetre nedir? Hangi tiptir? En iyi Döner Viskozimetre parametreleri nelerdir?
Döner Viskozimetre Nedir?
Döner viskozimetre sıvının viskoz direncini ve dinamik viskozitesini ölçer.
Brookfield ailesinin ABD'de öncülük ettiği dönme viskozitesi ölçüm yöntemi, rotor ile akışkan arasında oluşan kayma ve direnç arasındaki benzersiz ilişkiyi kullanarak yeni bir viskozite değeri elde ediyor ve dinamik viskozitenin ölçümünde emsal oluşturuyor.
Brookfield ailesi, dünyanın ilk kinematik viskozimetresini, aynı zamanda dönme viskozimetresi olarak da bilinir ve günümüzde Brookfield viskozimetresi olarak bilinen aile adını tasarlamıştır. Brinell aynı zamanda Brookfield ailesinin adının kısaltmasıdır.
Kadran tipi viskozimetreden başlayarak, döner viskozimetre 75 yıllık bir dönüşüm ve yükseltme sürecinden geçti ve performansı iyileşti. Daha sonra, dijital viskozimetreler DV-I, DV-II ve DV-III kademeli olarak ortaya çıktı. Ölçümde büyük ilerlemeler kaydedildi, böylece viskozite ölçümü yalnızca basit bir viskozite ölçümü değil, aynı zamanda tiksotropi gibi diğer sıvı özelliklerini ölçmek için de kullanıldı.
Döner Viskozimetre Çeşitleri
Tambur Viskozimetresi
Adından da anlaşılacağı gibi, bu viskozimetre dışta düz tabanlı bir silindirdir ve koaksiyelin ortasında bir silindir bulunur. Silindir ile yarık arasında, karşılıklı olarak paralel iki yüzeyin oluşturduğu bir yarık vardır ve polimer sıvısı yarıkta bulunur.
Silindiri döndürmek için kademesiz regülatör tarafından tahrik edilir. Silindir bir kuvvet ölçüm cihazına asılır ve bir yay ile ona bağlanır. Silindir döndüğünde, yarıktaki polimer sıvısı kesme etkisi nedeniyle akar. Vücut sıvısının viskozitesi, silindirin torku yay kuvvetiyle dengelenip dönmeyi durdurana kadar silindiri dönmeye zorlar. Belirli bir θ açısı namluyu döndürür.
Dengelendiğinde, tambur viskozimetresindeki sıvının kesme hareketi de kararlı bir duruma ulaşır ve daha sonra silindirin torku ve silindirin dönme hızı aracılığıyla, halka dikişindeki her pozisyondaki kesme kuvveti ve kesme oranı formül oranı ile hesaplanabilir.
Vertebral-plak viskozimetresi
Vertebral-plaka viskozimetresi üst koni ve alt diskten oluşur. Koninin ve dairesel plakanın merkezleri aynı eksendedir ve hem koni hem de dairesel plaka dönebilir.
Döner tambur viskozimetresinden biraz farklı olarak, polimer eriyiği koni ve dairesel plakanın θ açısıyla oluşturduğu yarıkta bulunur. Dairesel plaka döndürüldüğünde, sıvının viskozitesi nedeniyle koninin dönmesini sağlar. Bu koşul altında, koni belirli bir açıda döndükten sonra dönmeyi durdurur.
Düşen Top Viskozimetresi
Düşen bilye viskozimetresi de polimer viskozitesini ölçmenin bir yöntemidir, ancak eriyik viskozitesini ölçmek için nadiren kullanılır.
Sınırlaması, kesme kuvveti ve kesme hızı gibi birincil verilerin kolayca elde edilememesidir. Topun hareketi sırasında, sıvıdaki her bir Y parçasının değeri tekdüze değildir ve veri işleme de zordur.
Bu nedenle, Newtonyen olmayan sıvıları kapsamlı bir şekilde analiz etmek kolay değildir. Düşen bilye viskozimetresi yalnızca Newtonyen sıvılar için uygundur ve bilyenin yakınındaki maksimum kayma hızı 3v/2R olarak tahmin edilebilir (v, bilyenin düşme hızıdır. R, bilyenin yarıçapıdır). Ölçüm sırasında, vücut sıvısındaki kayma hızı genellikle saniyede 0.01'in altındadır ve polimer eriyiği genellikle böyle bir oranda Newtonyen bir sıvı olarak kabul edilebilir.
NDJ-8S Döner Viskozimetrenin Ana Parametreleri
- Ölçüm aralığı: 10 ~ 1×10^5 mPa.s
- Rotor özellikleri: 0, 1, 2, 3, 4 ve No. 5 rotorlar (No. 0 rotor, 0.1 mPa.s'ye kadar düşük viskoziteyi ölçebilen bir seçenektir)
- Enstrüman hızı: 6 rpm, 12 rpm, 30 rpm, 60 rpm
- Ölçüm hatası: ±%5 (Newton sıvısı)
- Güç kaynağı: 220V ± 10V; 50Hz
- Net ağırlık: 1.5 Kg
Aralık, katsayı ve rotor ve hız seçimi
(a) Öncelikle test edilecek sıvının viskozite aralığını yaklaşık olarak tahmin edin ve ardından aralık tablosuna göre uygun rotoru ve hızı seçin;
Örneğin, yaklaşık 3000 mPa·s'lik bir sıvının ölçümünde aşağıdaki kombinasyonlar seçilebilir:
Rotor No. 2 – 6 rpm
veya No. 3 rotor – 30 rpm
(b) Ne zaman NDJ-8S döner viskozimetre Test edilecek sıvının yaklaşık viskozitesini tahmin edemiyorsanız, daha yüksek bir yoğunluk varsayılmalı ve NDJ-8S dönme viskozimetresi rotorları küçükten büyüğe ve dönme hızını yavaştan hızlıya doğru kullanmalıdır. Prensip, yüksek viskoziteli sıvılar ve yavaş hız için küçük bir rotor (daha yüksek rotor numarası) kullanmaktır; düşük viskoziteli içecekler için büyük bir rotor (düşük rotor numarası) ve hızlı hız kullanmaktır.
(c) Katsayı: Ölçüm sırasında kadrandaki göstergenin gösterdiği değer, katsayı tablosundaki özgül katsayı ile çarpılarak ölçülen viskozite (mPa·s) elde edilir.
Yani: η=K·α burada
η=viskozite
K=Katsayı
α = işaretçinin işaret ettiği okuma (sapma)
(d) Frekans hatasının düzeltilmesi: Güç kaynağının frekansı yanlış olduğunda, NDJ-8S döner viskozimetre bunu aşağıdaki formüle göre düzeltebilir:
Gerçek viskozite = belirtilen viskozite × nominal frekans / gerçek frekans.
