В нефтехимической промышленности вязкость вискозиметра определяется путем измерения внутреннего трения жидкости при ее потоке, и эта форма внутреннего трения тесно связана с методом измерения. Различные типы вискозиметров, хотя и сосредоточены на принципе, вращаются вокруг свойств жидкости, сопротивляющейся деформации.
Капиллярный вискозиметр: вязкость по времени течения
Принципиальное ядро: для расчета вязкости используется время, когда жидкость проходит через капилляр под действием силы тяжести или давления.
При определенных температурах, при прохождении через капилляры определенной длины и внутреннего диаметра, скорость потока нефтепродуктов (например, смазочных материалов, мазута) обратно пропорциональна вязкости - чем больше вязкость, тем медленнее течение, тем дольше это занимает.
Согласно закону Пурсюэ, в ламинарном состоянии объёмный поток жидкости, протекающей через капилляр, обратно пропорционален вязкости, измерив время потока определенного объема жидкости, в сочетании с размером капилляра, плотностью жидкости и другими параметрами, можно непосредственно вычислить кинематическую вязкость (обычно используемая единица в нефтехимической промышленности - mm² / s).
Такие вискозиметры имеют простую структуру и подходят для обычных лабораторных измерений вязкости прозрачных или полупрозрачных нефтепродуктов.
Вращающийся вискозиметр: реверсирование вязкости крутящим моментом
Принципиальное ядро: вязкость определяется путем измерения крутящего момента сопротивления вращающейся части в жидкости.
Ротор прибора (или наружный барабан) вращается с постоянной скоростью вращения под управлением двигателя, и когда ротор погружается в нефтяную жидкость (например, сырую нефть, полимерный раствор), жидкость создает вязкое сопротивление ротору, в результате чего ротор подвергается крутящему моменту. Чем больше вязкость, тем больше сопротивление, тем больше крутящий момент.
Датчик преобразует сигнал крутящего момента в электрический сигнал, в сочетании с моделью ротора, скоростью вращения и другими параметрами, непосредственно показывая динамическую вязкость жидкости (единица mPa. s).
Вращающийся вискозиметр подходит для измерения высокой вязкости или не ньютоновской жидкости (например, сырой нефти, плотной нефти) и может имитировать состояние потока в процессе транспортировки трубопровода, перемешивания и т. Д.
вискозиметр падающего шара: измерение вязкости с помощью гравитационного ускорения
Принципиальное ядро: расчет вязкости на основе скорости свободного падения сферы в жидкости.
В вертикальной стеклянной трубке стандартный шар с плотностью больше жидкости падает под действием силы тяжести и подвергается вязкому сопротивлению жидкости. Согласно закону Стокса, при равномерном движении сферы вязкое сопротивление связано со скоростью падения сферы, радиусом и вязкостью жидкости - чем больше вязкость, тем медленнее падает сфера.
Измеряя время падения сферы на определенное расстояние, можно рассчитать динамическую вязкость жидкости. Такие вискозиметры часто используются для быстрого обнаружения на месте при добыче сырой нефти и особенно подходят для грубых измерений высоковязкой сырой нефти.
Вибрационный вискозиметр
Принципиальное ядро: изменение затухания при вибрации вибрационного элемента в жидкости отражает вязкость.
Вибрационные зонды (например, камертоны, стержневые датчики) в приборе вибрируют с фиксированной частотой, и когда зонд погружается в нефтяную жидкость, жидкость препятствует его вибрации, что приводит к изменению амплитуды или частоты вибрации. Чем больше вязкость, тем сильнее затухание, тем очевиднее затухание вибрации.
Изменяя параметры вибрации, они могут быть преобразованы в значения вязкости. Преимущество заключается в том, что он быстро реагирует, подходит для онлайн - мониторинга в режиме реального времени (например, изменения вязкости нефтепродуктов в трубопроводах) и может своевременно реагировать на характеристики жидкости в процессе производства.
Резюме: Общие черты и различия в принципах вискозиметра
В любом случае вязкометры нефтехимической промышленности используют способность жидкости противостоять потоку или деформации в качестве ядра измерения, просто превращая эту способность в поддающиеся количественной оценке значения вязкости различными способами (время потока, крутящий момент, скорость падения, демпфирование вибрации).
Капиллярный вискозиметр подходит для высокоточного лабораторного анализа, вращающийся вискозиметр подходит для сложных жидкостей, вискозиметр падения шара облегчает быстрое обнаружение на месте, вибрационный вискозиметр удовлетворяет онлайн - мониторинг в режиме реального времени, они вместе обеспечивают ключевую поддержку данных для производства, хранения и транспортировки нефтепродуктов и контроля качества.