вискозиметр падающего шараЭто классический измерительный прибор вязкости, основанный на принципе Хопплера (или Стокса), который вычисляет вязкость жидкости, измеряя время, необходимое для вертикального прохождения металлического шара через измеренную жидкость под действием силы тяжести. Он измеряет скорость свободного падения сферы в жидкости по принципу, связанному с вязкостью жидкости. Когда сфера падает в жидкости, она подвергается воздействию силы тяжести, плавучести и вязкого сопротивления. Когда сфера достигает стабильной скорости падения, вязкое сопротивление уравновешивается гравитацией и плавучестью, когда скорость падения сферы обратно пропорциональна вязкости жидкости. Измеряя время, необходимое для падения сферы в жидкости известной длины, связывая физические параметры сферы и жидкости (например, плотность, диаметр и т.д.), можно рассчитать вязкость жидкости.
вискозиметр падающего шараПроцедуры работы и меры предосторожности:
I. ПОДГОТОВКА
1 Проверка приборов
Подтвердите чистку внутренней стенки измерительной трубки (вязкостной трубки), отсутствие царапин или пятен, чтобы избежать воздействия на траекторию падения сферы.
Проверьте тестовую сферу (например, стальной шар, стеклянный шар) с гладкой поверхностью, без дефектов, диаметр соответствует требованиям диапазона измерений.
Проверьте, что система времени (электронная или механическая) функционирует нормально, и электронный таймер должен быть откалиброван до нуля.
Если прибор оснащен устройством контроля температуры (например, водяной баней с постоянной температурой), заранее установите целевую температуру и стабилизируйте температуру жидкости.
2.Экологический контроль
Поместите прибор на горизонтальный, не вибрационный стол, чтобы избежать внешних помех.
Убедитесь, что температура в лаборатории стабильна, вдали от вентиляционных отверстий или прямых солнечных лучей, чтобы предотвратить колебания температуры, влияющие на измерение вязкости.
3 Готовность жидкости
В зависимости от потребностей измерения выбирайте прозрачную или полупрозрачную жидкость, чтобы избежать помех от взвешенных частиц или пузырьков.
При необходимости контроля температуры жидкость после заливки в измерительную трубу стабилизируется до целевой температуры с помощью водяной ванны или нагревательного устройства (обычно требуется постоянная температура 10 - 15 минут).
Зарегистрируйте температуру жидкости, так как вязкость чувствительна к температуре, последующие расчеты должны быть заменены коэффициентом коррекции температуры.
II. Оперативные шаги
1 Установка сфер
Метод 1 (ручное высвобождение): Сфера захватывается пинцетом и опускается на поверхность жидкости в верхней части измерительной трубы, чтобы убедиться, что Сфера погружается в q и не имеет начальной скорости.
Метод 2 (устройство высвобождения): Сфера фиксируется в отпускающем приспособлении, настраивается в центральное положение измерительной трубы, избегая контакта со стенкой трубы.
2.Выпустите сферу и отсчитывайте время.
Ручной хронометр: одновременный запуск секундомера при высвобождении сферы, наблюдение за падением сферы к заданной шкале (например, к дну измерительной трубки) при остановке хронометра, запись времени падения t.
Автохронометр: Если прибор оснащен фотоэлектрическим датчиком или лазерным триггером, сфера автоматически записывает время при начальной и конечной позиции и непосредственно читает значение дисплея.
Повторное измерение: чтобы уменьшить погрешность, одну и ту же жидкость необходимо измерить 3 - 5 раз, взяв среднее значение в качестве окончательного времени падения.
3.Регистрация данных
Для каждого измерения регистрируется время падения t, температура жидкости T, диаметр сферы d и плотность s, плотность жидкости l (может быть получена с помощью денситометра или путем поиска информации).
IV. Очистка и техническое обслуживание
1 Очистка измерительных труб
После завершения измерений измерительную трубку промывают растворителем (например, этанолом или деионизированной водой), чтобы удалить остаточную жидкость.
Используйте мягкую щетку или ватную палочку для очистки стенки трубы, чтобы избежать царапин на внутренней поверхности.
Храните после сушки, чтобы предотвратить влияние пыли или водяного пара на следующее использование.
2. Содержание сфер
Очистите поверхность сферы растворителем, чтобы удалить масло или остатки жидкости.
Хранить в сухом контейнере, чтобы избежать столкновения или коррозии.
3 Хранение приборов
Поместите измерительную трубку вертикально на специальный кронштейн, чтобы избежать деформации.
Закройте устройство контроля температуры (например, водяную баню), отключите питание и покройте пылезащитный колпак.
V. ПРИМЕЧАНИЯ
1 Избегать эффекта стенки трубы
Удостоверьтесь, что при падении сферы расстояние от стенки измерительной трубы превышает диаметр сферы в 2,5 раза, иначе формула Стокса должна быть исправлена (например, с поправкой Факсена).
2.Температурная согласованность.
Температура жидкости должна быть равномерной, чтобы местные перепады температур не приводили к неравномерному распределению плотности или вязкости.
3 Сферический выбор
Плотность сферы должна быть значительно больше плотности жидкости (обычно s / l > 1.1), чтобы обеспечить погружение, а не суспензию.
4 Контроль турбулентности
Когда вязкость жидкости слишком низкая, слишком быстрое падение сферы может вызвать турбулентность, которая требует переключения на более мелкие сферы или регулировки длины измерительной трубки.
5 Безопасные операции
Надевайте защитные перчатки и очки при обращении с высокотемпературными или коррозионными жидкостями.
Избегайте повреждений, вызванных сферическими всплывающими измерительными трубами, и держите безопасное расстояние при высвобождении.