Viskozimetrenin nasıl çalıştığı, akış özellikleri önemli olan malzemelerle uğraşırken sıklıkla ortaya çıkan bir sorudur. Bir viskozimetre tedarikçisi olarak, bu şık cihazların tüm ayrıntılarını ayrıntılı olarak anlatacağım için heyecanlıyım.
Öncelikle viskozitenin ne olduğunu anlayalım. Viskozite temel olarak bir akışkanın akmaya karşı direncinin bir ölçüsüdür. Bal ve suyu düşünün. Bal kalın ve yavaş aktığı için viskozitesi yüksektir. Su ise kolayca akar ve düşük viskoziteye sahiptir. Bu özelliğin doğru bir şekilde ölçülmesi için viskozimetreler kullanılır ve farklı türleri vardır.
Yaygın tiplerden biri kılcal viskozimetredir. Oldukça basit bir prensiple çalışır. İçinden sıvının akmasını sağlayan küçük bir tüpünüz veya kılcal damarınız var. Sıvının kılcal damarın belirli bir bölümünden geçmesi için geçen süre ölçülür. Süre ne kadar uzun olursa viskozite de o kadar yüksek olur. Bunun nedeni, daha viskoz bir sıvının dar tüpten sıkışmasının daha zor olmasıdır.
Kılcal viskozimetre, bir sıvının silindirik bir tüp içinden akışını tanımlayan Poiseuille yasasına dayanır. Bu kanuna göre akış hızı, borunun karşısındaki basınç farkı, borunun yarıçapı, borunun uzunluğu ve akışkanın viskozitesi ile ilişkilidir. Akış hızını ölçerek ve diğer parametreleri bilerek viskoziteyi hesaplayabiliriz.
Kılcal viskozimetreler Newton sıvılarının viskozitesini ölçmek için mükemmeldir. Newton tipi akışkanlar, kayma hızına bakılmaksızın viskozitesi sabit kalan akışkanlardır. Su ve ince yağların çoğu Newton tipi akışkanlardır. Ayrıca nispeten basit ve ucuz olmaları onları birçok laboratuvarda popüler bir seçim haline getiriyor. Eğer bir konuyla ilgileniyorsanızLaboratuvar Viskozimetresikılcal tipte olabilir veya benzer bir prensibi kullanabilir.
Diğer bir tür ise düşen top viskozimetresidir. Burada sıvıyla dolu bir tüpün içine küçük bir top bırakılır. Top sıvının içine düşerken sıvının viskozitesinden dolayı bir sürükleme kuvvetine maruz kalır. Topun kısa bir süre sonra ulaştığı sabit hız olan terminal hızı ölçülür. Bu hız sıvının viskozitesi ile ilgilidir.
Stokes yasası, topun terminal hızından viskoziteyi hesaplamak için kullanılır. Stokes yasası, viskoz bir sıvı içinde hareket eden küçük bir küre üzerindeki sürükleme kuvvetinin, kürenin hızı, kürenin yarıçapı ve sıvının viskozitesi ile orantılı olduğunu belirtir. Terminal hızını ölçerek ve topun yarıçapını, topun ve sıvının yoğunluğunu bilerek viskoziteyi belirleyebiliriz.
Düşen bilyeli viskozimetreler Newton tipi akışkanlar için de uygundur. Kullanımı kolaydır ve doğru sonuçlar sağlayabilirler. Ancak konu Newton tipi olmayan sıvıların ölçümüne geldiğinde diğer bazı türler kadar çok yönlü değildirler.
Şimdi konuşalımDöner Viskozimetreler. Bunlar biraz daha karmaşıktır ancak hem Newton'a uygun olan hem de Newton'a uygun olmayan sıvıları ölçmek için çok faydalıdır. Döner bir viskozimetre tipik olarak sıvıya batırılmış ve sabit bir hızda dönen bir mile sahiptir. İş mili döndükçe, sıvının akışa karşı direnci nedeniyle bir torkla karşılaşır.
Tork ölçülür ve bu ölçüm viskoziteyi hesaplamak için kullanılır. Tork, dönme hızı ve viskozite arasındaki ilişki, iş milinin ve sıvıyı tutan kabın geometrisine bağlıdır. Döner viskozimetreler, Newton tipi olmayan sıvıların ölçümü için önemli olan farklı dönme hızlarına ayarlanabilir. Newtonyen olmayan akışkanlar, viskozitesi kayma hızıyla değişen akışkanlardır. Örneğin, bazı akışkanlar daha kuvvetli karıştırıldıkça incelir (kayma - inceltici akışkanlar), bazıları ise kalınlaşır (kayma - kalınlaştırıcı akışkanlar).
Ayrıca varMikro Viskozimetreler. Bunlar çok küçük numunelerin viskozitesini ölçmek için tasarlanmıştır. Genellikle mikroakışkan kanalları veya diğer minyatürleştirilmiş bileşenleri kullanırlar. Mikro viskozimetreler, biyolojik veya farmasötik araştırmalar gibi yalnızca az miktarda sıvının mevcut olduğu uygulamalarda faydalıdır.
Mikro viskozimetreler, sıvının bir mikro kanaldan akışının ölçülmesi veya sıvı içindeki bir mikro yapının deformasyonunun ölçülmesi gibi farklı prensiplere dayalı olarak çalışabilmektedir. Yüksek hassasiyet sunarlar ve hızlı sonuç verebilirler.
Endüstriyel uygulamalarda viskozimetreler çok önemli bir rol oynamaktadır. Örneğin boya endüstrisinde boyanın viskozitesi uygulama özelliklerini etkiler. Viskozite çok yüksekse boyanın eşit şekilde yayılması zor olabilir. Çok düşükse damlayabilir veya akabilir. Boya üreticileri bir viskozimetre kullanarak ürünlerinin optimum performans için doğru viskoziteye sahip olmasını sağlayabilirler.
Gıda endüstrisinde soslar, soslar ve süt ürünleri gibi ürünler için viskozite önemlidir. Doğru viskozite bu ürünlerin dokusunu ve ağız hissini etkileyebilir. Örneğin, kalın ve kremsi bir salata sosu, ince ve akıcı bir salata sosundan daha çekicidir.
Petrol ve gaz endüstrisinde ham petrolün ve rafine ürünlerin viskozitesini ölçmek için viskozimetreler kullanılır. Petrolün viskozitesi boru hatlarındaki akışını ve motorlardaki performansını etkiler. Petrol şirketleri viskoziteyi bilerek üretim ve nakliye süreçlerini optimize edebilir.
Bir viskozimetre tedarikçisi olarak uygulamanız için doğru viskozimetreyi seçmenin çok önemli olduğunu biliyorum. Ölçtüğünüz sıvının türü (Newtonian veya Newtonian olmayan), beklediğiniz viskozite aralığı, mevcut numune boyutu ve bütçeniz gibi faktörleri göz önünde bulundurmanız gerekir.
Viskozimetre pazarındaysanız, isterLaboratuvar Viskozimetresi, AMikro Viskozimetreveya birDöner Viskozimetre, seni koruduk. Özel ihtiyaçlarınızı karşılamak için farklı özelliklere ve yeteneklere sahip geniş bir viskozimetre yelpazesi sunuyoruz.
Daha fazla bilgi edinmek veya gereksinimlerinizi tartışmak istiyorsanız bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Uygulamanız için mükemmel viskozimetreyi bulmanıza yardımcı olmak ve doğru ve güvenilir viskozite ölçümleri almanızı sağlamak için buradayız.
Referanslar
- GK Batchelor'dan "Akışkanlar Mekaniğine Giriş"
- HA Barnes, JF Hutton ve K. Walters tarafından yazılan "Viskozite ve Akış Ölçümü"