Instrumentos para medir la viscosidad de un líquido. Viscosímetro rotacional

La viscosidad de varios líquidos se mideinstrumentos especiales - viscosímetros. De acuerdo con las características y el diseño, se distinguen varios tipos de estos dispositivos. Uno de ellos es un viscosímetro rotacional, capaz de evaluar la permeabilidad del medio.

Tipos de dispositivos

Los instrumentos utilizados para medir la viscosidad de un líquido generalmente se dividen en tres grandes grupos:

• Viscosímetro capilar.

• Viscosímetro mecánico.

• Viscosímetro rotacional.

Considera cada una de las especies con más detalle.

Dispositivos mecánicos

La categoría de viscosímetros mecánicos esuna serie de dispositivos diferentes, cuyo principio de funcionamiento se basa en las propiedades mecánicas de los líquidos. Puede ser medidores de resonancia, burbuja, tipo de bola. Si los dos primeros tipos se utilizan con más frecuencia en el laboratorio, este último se encuentra en la vida cotidiana. Su principio de trabajo se basa en el descubrimiento de Galileo.

Dentro del dispositivo hay un "stand", donde se encuentracuenta Después de llenar el dispositivo con un líquido, cuya viscosidad debe determinarse, la bola cae. Se mide el tiempo exacto requerido para dejar caer la pelota a la plataforma de contacto. La viscosidad condicional se determina a partir de este intervalo de tiempo.

Dispositivos de tipo capilar

El viscosímetro capilar en su diseño tieneUn tubo delgado con un diámetro conocido. El líquido de prueba fluye a través de este tubo. El mismo fluido también se permite a través de un tubo con un diámetro grande, dentro del cual no se crea un efecto capilar. Muy a menudo, el fluido fluye bajo la fuerza de la gravedad (es decir, de arriba hacia abajo). Pero algunos dispositivos crean presión artificial. Mide el tiempo por el cual el líquido fluirá a través de ambos tubos. Luego calcule su diferencia. El valor de la viscosidad será proporcional al valor de esta diferencia.

Los dispositivos de este tipo son simples, pero tienen grandesdimensiones Otra desventaja es que el coeficiente de viscosidad del líquido que se mide no debe superar los 12 kPa * s. Este valor corresponde a los líquidos que fluyen bien. En este caso, no se pueden medir líquidos más densos o tener grumos.

Viscosímetro rotacional: el principio de operación

La construcción de dispositivos de medición de este tipo es un cilindro dentro del cual se coloca una esfera. La esfera interna se mueve a una velocidad determinada debido a la unidad eléctrica conectada.

Entre el cilindro y la esfera hay espacio,que se llena con el líquido que se estudia. En este caso, la resistencia al movimiento de la esfera cambia. En estos instrumentos, es precisamente la dependencia de la resistencia del fluido y la velocidad de rotación. Estos parámetros se arreglan como resultado de la prueba.

Dentro del cilindro no siempre hay una esfera. Puede ser reemplazado por un disco, un cono, una placa u otro cilindro. La distancia entre el cuerpo exterior e interior es de varios milímetros para crear una fuerza de fricción. El valor de resistencia lo determinan los sensores. Mientras más se instalen, más preciso será el valor. En consecuencia, el precio del dispositivo aumentará.

El viscosímetro de rotación es adecuado para líquidos,el coeficiente de viscosidad está en el rango de miles a millones de Pa * s. La velocidad de rotación del cuerpo interno juega un papel importante. La precisión de la medición depende de ello. Cuanto menor sea la velocidad, más precisa será la medición. Los instrumentos con una velocidad mínima de rotación angular son muy precisos, pero son caros.

Tipos de viscosímetros rotativos

El principio de funcionamiento descrito anteriormente es característicopara un viscosímetro Brookfield. Este es el dispositivo más simple de este tipo. Pero el cuerpo interno no siempre se mueve. En algunos casos, el cilindro exterior gira. Es por eso que el viscosímetro rotacional puede ser de dos tipos: con un cilindro fijo y medidores de torsión.

Cuerpo interno de viscosímetros de torsiónsuspendido en el centro en el hilo elástico. Cuando el cilindro externo gira, el líquido medido comienza a moverse. Cuando gira, el cilindro también gira. El ángulo de torsión del cilindro interno se equilibra con el par de fuerzas de fricción del fluido rotativo.

El error de medición se debe a la parte inferiorcilindro interno Varios científicos han tratado de resolver este problema a su manera. Muy a menudo, el fondo se hizo cóncavo. Al llenar el líquido en la concavidad, el aire permanece. Por lo tanto, se reduce la fricción contra el fondo. Científicos Gatchek, cilindro interno Couette colocado en anillos de seguridad. Esto redujo la turbulencia de sus extremos. Volorovich usó un cilindro alto pero estrecho. Sin embargo, el error debido a la parte inferior se volvió insignificante. Varios científicos utilizaron instrumentos en los que la distancia entre los cilindros era muy pequeña. Al mismo tiempo, la parte inferior del dispositivo no estaba llena de líquido.

Viscosímetro rotacional por su diseñotiene muchas opciones Pero siempre tiene ventajas tales como versatilidad, tamaño pequeño, pequeño error y bajo costo. Gracias a estas características, el dispositivo se hizo tan popular.