Máy đo độ nhớt | Thiết bị khoa học để đo độ nhớt và tính chất dòng chảy của chất lỏng.

5/5 - (1 bình chọn)

Máy đo độ nhớt là thiết bị sử dụng để đo độ nhớt và tính chất dòng chảy của chất lỏng. Độ nhớt phát sinh từ ma sát bên trong của chất lỏng và được định nghĩa là lực cản của chất lỏng đối với dòng chảy hoặc ứng suất cắt.

Máy đo độ Nhớt 1

Ứng dụng của máy đo độ nhớt

Máy đo độ nhớt có ứng dụng rộng rãi và đa dạng trong khoa học vật liệu và công nghiệp hóa chất cho các vật liệu như dầu, nhựa đường, nhựa, sáp, sơn, chất phủ và chất kết dính. Chúng cũng được sử dụng cho thực phẩm và đồ uống và các sản phẩm chăm sóc cá nhân như mỹ phẩm, dầu gội đầu và kem đánh răng.

Việc đo độ nhớt rất quan trọng khi xem xét các điều kiện quy trình đối với vật liệu cần được bơm hoặc đường ống. Độ nhớt cũng ảnh hưởng đến hiệu suất nhúng và lớp phủ, đặc biệt liên quan đến sơn và mực.

Độ nhớt là một thước đo gián tiếp rất hữu ích cho các đặc tính của vật liệu bao gồm trọng lượng phân tử và mật độ, cả hai đều ảnh hưởng đến hành vi của dòng chảy. Do đó, máy đo độ nhớt có thể được sử dụng để theo dõi tính nhất quán của lô và kiểm tra chất lượng.

Các ứng dụng mẫu bao gồm:

  • Đo lưu lượng dầu động cơ trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau
  • Phân tích tính chất dòng chảy của sữa để thiết kế hệ thống đường ống phù hợp
  • Kiểm tra độ nhớt của mứt và xi-rô để đảm bảo độ nhất quán của lô.
  • Vì những thay đổi trong độ nhớt phản ánh những thay đổi đối với trọng lượng phân tử, nên nhớt kế được sử dụng để xác định đặc tính của chất dẻo. Chúng đặc biệt hữu ích trong tổng hợp polyme vì tốc độ dòng chảy có thể được sử dụng để xác định sự thay đổi của chiều dài polyme thông qua các quá trình khác nhau.
  • Trong nhiều trường hợp hữu ích trong công nghiệp, độ nhớt giảm khi hoạt động của enzym tăng lên. Máy đo độ nhớt được sử dụng để xác định hoạt động của các enzym như cellulase, protease, amylase và pectinase.

Các loại nhớt kế

Có nhiều cách để đo độ nhớt, nhưng chúng được chia thành hai phương pháp cơ bản. Một vật thể, chẳng hạn như một quả cầu hoặc một cánh rôto, di chuyển qua một vật liệu đứng yên hoặc vật liệu chảy qua hoặc đi qua một vật thể đứng yên. Trong cả hai trường hợp, điện trở đối với dòng chảy được đo.

Máy đo độ nhớt mao quản

Còn được gọi là nhớt kế ống chữ u hoặc thủy tinh, nhớt kế mao quản thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm. Độ nhớt được đo bằng cách tính thời gian để một chất lỏng trong suốt hoặc trong mờ chảy giữa hai điểm của ống mao dẫn.

Đối với chất lỏng không trong suốt, khó xác định khi nào mẫu đã đi qua một điểm trong ống, vì vậy cần sử dụng nhớt kế dòng chảy ngược chỉ làm ướt phần định thời của mao quản nhớt kế trong quá trình đo thực tế. Máy đo độ nhớt Cannon-Fenske Opaque, Zeitfuchs Cross-Arm và BS / IP / RF của CANNON Instrument Co. (State College, PA; www.cannoninticment.com) đều là loại chảy ngược. Các nhớt kế dòng chảy ngược phải được làm sạch, làm khô và đổ đầy lại trước khi thực hiện phép đo lặp lại.

Máy đo độ nhớt mao quản có thể là thủ công hoặc tự động. Dụng cụ tự động sử dụng cảm biến quang học hồng ngoại cho các mẫu trong suốt, hoặc cảm biến nhiệt cho các mẫu không trong suốt.

Máy đo độ nhớt quay

Máy đo độ nhớt quay đơn giản, còn được gọi là máy đo độ nhớt Brookfield, sử dụng một lò xo xoắn để đo mô-men xoắn cần thiết để quay một trục quay trong vật liệu. Thay đổi tốc độ và kích thước rôto cho phép đo các phạm vi độ nhớt khác nhau
Máy đo độ Nhớt Svm 300
Hình 1 – Máy đo độ nhớt SVM 3000 Stabinger của Anton Paar đo độ nhớt động lực và tỷ trọng của dầu và nhiên liệu

SVM 3000 (Hình 1) của Anton Paar (Ashland, VA; www.anton-paar.com) sử dụng nguyên tắc đo Stabinger. Một rôto từ tính nhẹ trôi nổi trong một ống chứa đầy chất lỏng, ống này quay với tốc độ không đổi. Lực nhớt của chất lỏng mẫu dẫn động rôto, dẫn đến tốc độ rôto cân bằng, được ghi lại dưới dạng thước đo độ nhớt của chất lỏng.

Các dạng hình học trục chính khác nhau như hình trụ, hình trụ đồng trục, tấm song song và tấm hình nón được sử dụng trong máy đo lưu biến để tạo ra các lực cắt khác nhau. Máy đo độ nhớt là dụng cụ phức tạp hơn máy đo độ nhớt và được sử dụng để đo độ nhớt phụ thuộc tốc độ dòng chảy trong chất lỏng không phải Newton.

Máy đo độ nhớt bi lăn, bi rơi, quả cầu và pít-tông

Lovis 2000 M / ME của Anton Paar là một máy đo vi mô dựa trên nguyên tắc quả bóng lăn. Một quả bóng lăn qua một ống mao dẫn kín, chứa đầy mẫu, nghiêng một góc xác định. Cảm biến cảm ứng xác định thời gian lăn của quả bóng giữa hai điểm đánh dấu.

Theo cách tương tự, máy đo độ nhớt quả cầu rơi hoặc quả cầu đo thời gian để quả bóng hoặc quả cầu rơi dưới trọng lực qua một ống chứa đầy mẫu nghiêng một góc. Máy đo độ nhớt pít-tông rơi hoạt động theo nguyên tắc tương tự, nhưng chúng đo lực cản đối với pít-tông rơi qua vật liệu.

Những lưu ý khi mua máy đo độ nhớt

Chọn một máy đo độ nhớt là một quá trình phức tạp và sẽ phụ thuộc vào loại mẫu, độ nhớt, độ mờ, khối lượng mẫu sẵn có, thông lượng yêu cầu và mức độ tự động hóa cần thiết. Tối thiểu, các yếu tố sau đây cần được xem xét:
  • Phạm vi độ nhớt
  • Sự chính xác
  • Kiểm soát nhiệt độ
  • Khối lượng mẫu và khả năng vi lượng
  • Tự động hóa và giao diện máy tính
  • Yêu cầu quy định và tiêu chuẩn ngành.

Thang đo độ nhớt

Lượng áp suất cần thiết để đạt được tốc độ dòng chảy nhất định. Độ nhớt thường được ghi bằng centipoise (cP), là đơn vị được sử dụng bởi cơ quan tiêu chuẩn ASTM International; 1 cP bằng 1 mPa · s. Nước ở 20 ° C có độ nhớt động lực là 1,002 cP. Độ nhớt động học là tỷ số giữa độ nhớt động lực và tỷ trọng; đơn vị đo lường là Stoke (St).

Máy đo độ nhớt bóng rơi Gilmont của Thermo Scientific (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA; www.thermoscientific.com) cung cấp một phương pháp đơn giản, chính xác, tiết kiệm, tuyệt đối để đo độ nhớt của chất lỏng trong suốt lên đến 200 cP.

Viscotek DSV của Malvern Instruments (Malvern, Vương quốc Anh; www.malvern.com) đo trực tiếp độ nhớt tương đối của dung dịch polyme loãng bằng công nghệ cảm biến áp suất và có dải độ nhớt từ <1 mPa đến 20 mPa · s.

Trong hầu hết các nhớt kế mao quản thủy tinh, các mẫu chảy dưới tác dụng của trọng lực, nhưng nhớt kế chân không có thể được sử dụng để đo các vật liệu có độ nhớt cao.

Máy đo độ nhớt chân không yêu cầu chân không được kiểm soát rất chính xác để kéo chất lỏng qua ống mao dẫn. Bộ điều chỉnh chân không kỹ thuật số CANNON (DVR) có thể được sử dụng cùng với máy đo độ nhớt chân không để đo xi măng nhựa đường ở 60 ° C (140 ° F) theo tiêu chuẩn ASTM D 2171.

Phạm vi mô-men xoắn của máy đo độ nhớt quay quy định phạm vi độ nhớt mà thiết bị có thể đo được. Máy đo độ nhớt High Shear CAP-2000+ từ Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Brookfield (Middleboro, MA; www.brookfieldengineering.com) cung cấp lựa chọn dải mô-men xoắn với mô-men xoắn tiêu chuẩn là 181.000 dyne · cm hoặc mô-men xoắn thấp là 7970 dyne · cm. Tốc độ quay thay đổi trong khoảng từ 5 đến 1000 vòng / phút, dẫn đến phạm vi đo độ nhớt từ 0,2–15,000 cP.

Sự chính xác

Độ chính xác của máy đo độ nhớt không chỉ phụ thuộc vào kỹ thuật của chính thiết bị đó mà còn phụ thuộc vào cách kiểm soát nhiệt độ chính xác. Người ta thường thực hiện các phép đo độ nhớt lặp lại được lấy trung bình để đạt được kết quả có độ chính xác liên quan.

Tiêu chuẩn độ nhớt được sử dụng để kiểm tra độ chính xác của máy đo độ nhớt và có thể quan trọng để xác minh sự tuân thủ với các hệ thống chất lượng công nghiệp. Kiểm tra xem nhà sản xuất có cung cấp các tiêu chuẩn phù hợp với ứng dụng của bạn không. Tiêu chuẩn dầu khoáng và silicone Brookfield cung cấp giá trị độ nhớt chất lỏng không đổi ở 25 ° C. Công ty khuyến nghị thay thế các tiêu chuẩn độ nhớt trên cơ sở hàng năm.

Kiểm soát nhiệt độ:

Độ nhớt của hầu hết các vật liệu giảm khi nhiệt độ tăng. Các vật liệu như dầu động cơ có thể thay đổi nhiệt độ thường xuyên khi sử dụng và việc đo độ nhớt được yêu cầu ở các nhiệt độ khác nhau. Vì vậy, điều rất quan trọng đối với các máy đo độ nhớt là phải kiểm soát nhiệt độ chính xác.

Thể tích mẫu: 

Thể tích mẫu rất quan trọng đối với các mẫu sinh học, đặc biệt là trong phòng thí nghiệm lâm sàng. Dòng SV-A của A&D Weighing (San Jose, CA; www.andonline.com/weighing) cho phép đo chính xác các kích thước mẫu nhỏ đến 2 mL với độ chính xác 1%. Máy đo độ nhớt ống U thay đổi cực thấp của Cannon-Manning Semi-Manning của CANNON Instrument Co. sẽ đo độ nhớt động học với ít nhất 0,5 mL mẫu.

Tự động hóa và giao diện máy tính

Máy đo độ Nhớt Dv2t

Hình 2 – Máy đo độ nhớt DV2T của Brookfield Engineering có tính năng 5-in. hiển thị màu để hướng dẫn người dùng thông qua việc tạo thử nghiệm và thu thập dữ liệu.

Các máy đo độ nhớt đơn giản nhất cho phép đo từng lần một, nhưng đối với các phép đo liên tục hoặc các phép đo ở các nhiệt độ khác nhau, rất hữu ích khi có một hệ thống tự động. Hệ thống độ nhớt động học bán tự động của UIC, Inc. (Joliet, IL; www.uicinc.com) có thể xác định độ nhớt của tối đa 12 mẫu đồng thời và độc lập.

Một số thiết bị tự động có thể được kết nối với PC. Kiểm tra xem phần mềm của nhà sản xuất có thể được giao tiếp với hệ thống phòng thí nghiệm nội bộ của bạn hay không nếu được yêu cầu.

Phần mềm WinCT-Viscometer của A&D Weighing sử dụng giao diện RS232C để hiển thị tiến trình đo từ Máy đo độ nhớt Vibro sê-ri SV theo thời gian thực trên PC. Kết quả đo có thể được lưu hoặc phân tích.

Máy đo độ nhớt DV2T từ Phòng thí nghiệm Kỹ thuật Brookfield (Hình 2) có 5-in. hiển thị màu để hướng dẫn người dùng thông qua việc tạo thử nghiệm và thu thập dữ liệu. Các giao thức kiểm tra nhiều bước có thể được tạo bằng phần mềm Trình tạo chương trình và được tải lên DV2T thông qua ổ đĩa flash USB. Dữ liệu kiểm tra có thể được in hoặc gửi tới PC.

Yêu cầu quy định và tiêu chuẩn ngành

Đảm bảo rằng máy đo độ nhớt bạn đã chọn được chứng nhận cho các tiêu chuẩn công nghiệp ASTM hoặc ISO yêu cầu của bạn.
Máy đo độ nhớt bóng rơi HAAKE Thermo Scientific loại C của Thermo Fisher Scientific đo độ nhớt của chất lỏng và khí Newton trong suốt. Nó đáp ứng tiêu chuẩn ISO 12058 và được chấp nhận như một công cụ tham chiếu chính thức.
Máy đo độ nhớt mao dẫn thủy tinh tự động PolyVISC® của CANNON Instrument Co. là thiết bị để bàn dùng để phân tích độ nhớt polyme dung dịch loãng. Cả hai mẫu trong suốt và không trong suốt đều có thể được đo với độ chính xác theo yêu cầu của ASTM D 2857.

Danh sách các hãng sản xuất máy đo độ nhớt trên thế giới:

Dưới đây là danh sách các Hãng sản xuất nổi tiếng trên thế giới. Tại Việt Nam, công ty Rồng Tiến là đại diện phân phối độc quyền các thiết bị đo độ nhớt, sản phẩm khác từ hãng Brookfield. Quý khách có nhu cầu trang bị, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn.

List Hãng Sản Xuất Máy đo độ Nhớt

Nguồn bài viết: https://www.labcompare.com/10-Featured-Articles/143121-Viscometers-The-Science-of-Measuring-Fluid-Flow/

Để mua máy đo độ nhớt Brookfield tại Việt Nam, xin vui lòng xem thêm tại đây:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *