Độ nhớt là gì?

5/5 - (1 bình chọn)
độ Nhớt Là Gì

Độ nhớt là gì?

Bạn có bao giờ thắc mắc tại sao khuấy mật ong hoặc dầu cần nhiều lực hơn khuấy nước hoặc thậm chí là sữa không? Tại sao một số vật liệu chảy dễ dàng hơn những vật liệu khác? Hoặc tốt hơn nữa, tại sao thuộc tính này thậm chí còn quan trọng trong thế giới thử nghiệm và kiểm soát chất lượng?
Rõ ràng, thuộc tính mà chúng ta đang nói đến ở đây không gì khác hơn là Độ nhớt. Hãy bắt đầu bằng cách hiểu độ nhớt là gì và nó ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng của sản phẩm.
Nói một cách đơn giản, lực cản bên trong của chất lỏng đối với dòng chảy được gọi là độ nhớt. Khi có chuyển động tương đối giữa các lớp chất lỏng, độ nhớt có thể được xác định và đo.
Độ nhớt là thước đo khả năng chống chuyển động của một chất dưới một lực tác dụng – theo định nghĩa.
Độ nhớt = ứng suất cắt/tốc độ cắt (shear stress/shear rate)
  • Kết quả thường được biểu thị bằng centipoise (cP), tương đương với 1 mPa s (millipascal giây).
  • Ứng suất cắt là lực trên một đơn vị diện tích cần thiết để di chuyển một lớp chất lỏng so với lớp khác.
  • Tốc độ cắt là thước đo sự thay đổi tốc độ mà các lớp trung gian di chuyển đối với nhau.
Nói một cách đơn giản, độ nhớt có thể được gọi là độ dày của chất lỏng. Tại sao nước chảy nhanh hơn mật ong hoặc dầu? Về cơ bản là do sự khác biệt về độ nhớt. Nước có độ nhớt thấp, trong khi mật ong và dầu đều có độ nhớt cao hơn.
Chất lỏng có thể phản ứng khác nhau với những thay đổi về tốc độ cắt. Đây là nơi khái niệm Newton và phi Newton xuất hiện. Ở một nhiệt độ và ứng suất cắt nhất định, độ nhớt của chất lỏng Newton sẽ không đổi bất kể tốc độ cắt thay đổi. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng với một số chất lỏng.
Trong khi nước và mật ong, là chất lỏng Newton, hoạt động theo cách này, hầu hết các chất lỏng dao động tùy thuộc vào tốc độ cắt – những chất lỏng khác này được gọi là chất lỏng phi Newton. Ví dụ về các chất lỏng như vậy là kem đánh răng, kem mỹ phẩm, mứt, sốt mayonnaise, v.v.
Ở cấp độ phân tử, sự tương tác giữa các phân tử trong chất lỏng gây ra độ nhớt. Nói cách khác, nó cũng có thể được gọi là ma sát giữa các phân tử trong chất lỏng. Giống như ma sát trong chất rắn chuyển động, độ nhớt xác định năng lượng cần thiết để làm cho chất lỏng chảy.

Tại sao kiểm tra độ nhớt là cần thiết?

Độ nhớt là một đặc tính được đo lường rộng rãi và rất quan trọng, đặc biệt là khi kiểm tra chất lượng trong nhiều ngành công nghiệp. Điều cần thiết là đảm bảo sản phẩm có hình thức và cảm nhận mà khách hàng đang mong đợi.
Ví dụ: nếu kem đánh răng rất lỏng, sẽ rất khó sử dụng. Ngược lại, nếu nó quá đặc, sẽ khó lấy nó ra khỏi ống! Các phép đo độ nhớt có thể được sử dụng để giúp duy trì chất lượng và tính nhất quán trong các sản phẩm của bạn.
Tại AMETEK Brookfield, chúng tôi tuân theo quy tắc đơn giản sau: Đo lường cẩn thận = Sản phẩm phù hợp
Khi các phương pháp kiểm tra và đo lường chính xác được sử dụng, kết quả chắc chắn sẽ là một sản phẩm có chất lượng tốt và nhất quán.
Chúng ta hãy xem các ví dụ về cách các ứng dụng Độ nhớt tìm thấy đường đi của chúng trong một số ngành.
Công nghiệp thực phẩm: Khi nói đến hiệu quả sản xuất, hiệu quả chi phí hoặc chất lượng, phép đo độ nhớt đóng một vai trò quan trọng. Ví dụ, độ nhớt của một sản phẩm, sốt mayonnaise hoặc sốt cà chua, sẽ xác định tốc độ chảy qua đường ống, thời gian đông cứng hoặc làm khô hoặc thậm chí là mức độ dễ dàng phân phối sản phẩm vào bao bì.
Trên thực tế, độ nhớt của mặt hàng thực phẩm phải phù hợp với quy trình sản xuất để đảm bảo dòng sản phẩm được tối ưu hóa và đóng gói phù hợp.
Chất kết dính: Để có được độ nhớt phù hợp của chất kết dính, cần xem xét độ chảy yêu cầu của sản phẩm. Ví dụ, chất kết dính có độ nhớt thấp sẽ chảy nhanh hơn chất kết dính có độ nhớt cao.
Do đó, nếu bạn muốn keo chảy dễ dàng và lan rộng ra, hoặc nếu bạn muốn keo đặc hơn và giữ nguyên vị trí được bôi, thì độ nhớt phải được kiểm soát hợp lý.
Máy đo thời gian gel của AMETEK Brookfield, cụ thể là Máy đo lưu biến DVNext có Chức năng hẹn giờ gel và Máy đo thời gian gel DV2T được thiết kế đặc biệt để đo thời gian đóng rắn của chất kết dính, polyme, v.v.
Sơn và chất phủ: Độ nhớt của sơn không là gì ngoài độ dày của nó, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định mức độ dễ dàng thi công sơn bằng cọ, máy phun hoặc con lăn. Nói cách khác, nếu sơn có độ nhớt cao được sử dụng bằng máy phun, kết quả có thể không như mong muốn, hoặc thậm chí nó có thể chống lại ứng dụng.
Máy đo độ nhớt KU-3 và Máy đo độ nhớt FAST của AMETEK Brookfield có thiết kế chắc chắn và được sử dụng rộng rãi để đo Độ nhớt trên sơn, mực in và chất phủ. Xem thêm tại đây

 

Máy đo độ Nhớt Sơn Ku3 1
Máy đo độ nhớt cho sơn – coating KU3
Chất bôi trơn và các sản phẩm dầu mỏ: Các phép đo độ nhớt không chỉ dự báo hiệu quả của dầu bôi trơn và các sản phẩm dầu mỏ mà còn xác định các yếu tố thiết kế đường ống.
Dòng sản phẩm Máy đo độ nhớt DV của AMETEK Brookfield có các tính năng tiên tiến và là dụng cụ đo Độ nhớt phổ biến để kiểm tra chất lượng dầu nhờn và các sản phẩm dầu mỏ.
Tóm lại, việc thu thập dữ liệu độ nhớt trên vật liệu giúp các nhà sản xuất có lợi thế trong việc dự đoán vật liệu sẽ hoạt động như thế nào trong thế giới thực. Ngoài ra, biết độ nhớt của vật liệu ảnh hưởng đến quá trình sản xuất và vận chuyển.

Làm thế nào để kiểm tra/đo độ nhớt?

Độ nhớt có thể được đo bằng các phương pháp khác nhau tùy thuộc vào vật liệu phải được kiểm tra.
Để hiểu điều này tốt hơn, sẽ rất hữu ích nếu biết các loại độ nhớt.

Độ nhớt động học

Độ nhớt động học là tỷ số giữa độ nhớt động lực với khối lượng riêng của chất lỏng. Nó là thước đo khả năng chống lại dòng chảy cắt của chất lỏng dưới trọng lượng của trọng lực, hay nói cách khác, nó là thước đo khả năng chống chảy của chất lỏng khi không có ngoại lực nào ngoại trừ trọng lực tác động.
Nó chủ yếu được sử dụng để mô tả chất lỏng Newton. Centistokes (cSt) là đơn vị đo độ nhớt động học phổ biến nhất. Centisokes bằng 1 milimét bình phương trên giây (mm²/s).

Độ nhớt động lực

Độ nhớt động lực là thước đo khả năng chống lại dòng chảy cắt của chất lỏng khi có ngoại lực tác dụng. Nó rất hữu ích trong việc mô tả hành vi của chất lỏng khi bị căng thẳng. Điều này chủ yếu được sử dụng để mô tả chất lỏng phi Newton bằng cách quan sát độ nhớt thay đổi như thế nào khi vận tốc cắt thay đổi.

Sử dụng nhớt kế để kiểm tra độ nhớt

Có nhiều loại máy đo độ nhớt, vì có nhiều phương pháp để đo độ nhớt của vật liệu. Từ lâu, khi nhu cầu kiểm tra độ nhớt được nhận ra, các phương pháp sớm nhất được sử dụng là ống mao dẫn. Dần dần và dần dần, thời gian thay đổi, cùng với sự phát triển của công nghệ, các kỹ thuật khác nhau và các công cụ tiên tiến đã được thêm vào.
Các phép đo độ nhớt thường được phân biệt là độ nhớt động học hoặc động lực học. Mặc dù độ nhớt tương đối sẽ đưa ra một giá trị chung, nhưng các dụng cụ có thể đo độ nhớt động hoặc độ nhớt tuyệt đối đã được cải tiến theo thời gian và được chứng minh là cung cấp các phép đo chính xác và đáng tin cậy hơn. Điều này là do Độ nhớt tuyệt đối được đưa ra thay vì các giá trị so sánh các chất lỏng với nhau.
Máy đo độ Nhớt Dv2ttlvtj0Máy đo độ nhớt AMETEK Brookfield đã được chứng minh là tiêu chuẩn thế giới khi đo độ nhớt. Với nhu cầu kiểm soát chất lượng tốt hơn và khả năng xử lý được cải thiện liên tục theo yêu cầu, chúng tôi đã bổ sung và cải thiện phạm vi nhớt kế hiệu suất cao của mình.
Được thiết kế với cải tiến mới nhất và công nghệ tốt nhất trong phân khúc, chúng đã được chứng minh là cung cấp phép đo độ nhớt động hoặc độ nhớt tuyệt đối chính xác, tùy thuộc vào yêu cầu của bạn.
Độ nhớt có vẻ phức tạp, nhưng thiết bị phù hợp sẽ giúp bạn dễ dàng kiểm tra đặc tính này. Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về cách Máy đo độ nhớt của chúng tôi có thể gia tăng giá trị cho doanh nghiệp của bạn hoặc thiết bị nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn, hãy liên hệ với chúng tôi.

English below

Have you ever wondered why it takes more force to stir honey or oil than water or even milk? Why do some materials flow with greater ease than others? Or better still, why is this attribute even important in the world of testing and quality control?

Clearly, the attribute that we are talking about here is nothing but, Viscosity. Well, let’s begin by understanding what viscosity is and how it influences the quality of a product.

Simply put, a fluid’s internal resistance to flow is called viscosity. When there is relative motion between layers of fluid, viscosity can be defined and measured.

Viscosity is the measure of a substance’s resistance to motion under an applied force – as per the definition.

Viscosity = shear stress/shear rate

The result is typically expressed in  centipoise (cP), which is the equivalent of 1 mPa s (millipascal second).

Shear stress is the force per unit area required to move one layer of fluid in relation to another.

Shear rate is the measure of the change in speed at which intermediate layers move with respect to one another.

In simple terms, viscosity can be referred to as the thickness of a fluid. Why does water flow faster than honey or oil? It is basically because of the difference in viscosities. Water has low viscosity, whereas honey and oil both have higher viscosities.

Fluids may respond differently to changes in shear rate. This is where the Newtonian and Non Newtonian concept comes in. At a given temperature and shear stress, the viscosity of a Newtonian fluid would remain constant regardless of changes to the shear rate. However, this is only true for some fluids.

While water and honey, which are Newtonian fluids, behave this way, most fluids fluctuate depending on the shear rate -these other fluids are called non-Newtonian fluids. Examples of such fluids are toothpaste, cosmetic creams, jam, mayonnaise, etc.

At a molecular level, the interaction between molecules in a fluid causes viscosity. In other words, it can also be referred to as friction between the molecules in the fluid. Like friction in moving solids, viscosity determines the energy required to make a fluid flow.

Why is viscosity testing necessary?

Viscosity is a widely measured property and is critical, especially when it comes to quality testing in a wide range of industries. It is essential to ensure products have the look and feel that customers are expecting For example, if toothpaste is very runny, it would be challenging to use. Conversely, if it is too thick, it would be hard to dispense it from the tube! Viscosity measurements can be used to help maintain quality and consistency in your products.

At AMETEK Brookfield, we follow this simple rule:
Careful Measurement = Consistent Product

When the correct testing and measurement methods are used, the result will surely be a consistent and good quality product.

Let us see examples of how Viscosity applications find their way in some industries.

However, these are not the only ones.

Food Industry: When it comes to production efficiency, cost-effectiveness, or quality, viscosity measurements play a crucial role. The viscosity of a product for instance, mayonnaise sauce or a ketchup, will determine the rate at which it flows through a pipe, how long it takes to set or dry, or even how easily it can be dispensed into packaging. In fact, the viscosity of the food item has to be aligned with the production process to ensure optimized product flow and proper packaging.

AdhesivesTo get the suitable viscosity of an adhesive, consider the required flow of the product. For instance, a low viscosity adhesive will flow faster than the high viscosity one. Therefore, if you want your adhesive to flow easily and spread out, or if you want the adhesive to be thicker and to stay where it’s applied, the viscosity must be properly controlled.

AMETEK Brookfield’s Gel Timer Instruments, namely, the DVNext Rheometer with Gel Timer Functionality and Gel Timer DV2T Instrument are specially designed to measure the curing time of adhesives, polymers etc.

Paints and coatings: The Viscosity of a paint is nothing but its thickness which plays an important role in determining how easily it can be applied using either a brush, a sprayer, or a roller. In other words, if a highly viscous paint is applied using a sprayer, the result may not be something desirable, or it might even resist the application.

KU-3 Viscometer and FAST Viscometer from AMETEK Brookfield have rugged designs and are used widely for Viscosity measurements on paints, inks and coatings. Visit store to learn more

Lubricants and petroleum products: Viscosity measurements not only project the effectiveness of lubricating oil and petroleum products but also determine pipeline design elements.

AMETEK Brookfield’s DV range of Viscometers come with advanced features and are popular Viscosity measurement instruments for quality check of lubricants and petroleum products.

In a nutshell, gathering viscosity data on a material gives manufacturers the edge in predicting how the material will behave in the real world. Also, knowing the viscosity of a material affects the production and transportation processes.

Độ nhớt là gì?

How to test/measure viscosity?

Viscosity can be measured using different methods depending on the materials that have to be tested.

In order to understand this better, it would be helpful to know the types of viscosity.

Kinematic Viscosity

Kinematic Viscosity is the ratio of dynamic viscosity to the density of the liquid. It is a measure of a fluid’s resistance to shear flow under the weight of gravity, or in other words, it is a measure of a fluid’s resistance to flow when no external forces except gravity are acting.

It is primarily used in describing Newtonian fluids. Centistokes (cSt) is the most common kinematic viscosity measurement unit. Centisokes equals 1 millimeter squared per second (mm²/s).

Dynamic Viscosity

Dynamic Viscosity is the measure of a fluid’s resistance to shear flow when an external force is applied. It is helpful in describing the behavior of fluids under stress. This is mainly used in describing non-Newtonian fluids by observing how viscosity changes as the shear velocity changes.

Using viscometers to test viscosity

There are many types of viscometers, as there are methods available to measure the viscosity of materials. Long ago, when the need for testing viscosity was realized, the earliest methods used were capillary tubes. Slowly and gradually, times changed, and with the development of technologies, different techniques and advanced instruments were added.

Viscosity measurements are often distinguished as either kinematic or dynamic viscosity. While relative viscosity will give a general value, instruments that can measure dynamic viscosity or absolute viscosity have been refined with time and proven to provide more reliable and accurate measurements. This is because absolute Viscosity is given instead of values that compare fluids to one another.

AMETEK Brookfield Viscometers are proven world standards when it comes to viscosity measurements. With the need for better quality control and improved processing capabilities constantly on demand, we have been adding and improving our range of high-performing viscometers. Designed with the latest innovation and best-in-class technology, they are proven to provide accurate dynamic or absolute viscosity measurements, depending on your requirements.

Viscosity might seem complex, but the right instrument will help you easily test this characteristic. If you wish to get more information on how our Viscometers can add value to your business or which instrument is best suited for your need, get in touch with us.

Trả lời

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