يتم قياس لزوجة السوائل المختلفة بأجهزة خاصة - مقاييس اللزوجة. وفقًا للخصائص والتصميمات ، يتم تمييز عدة أنواع من هذه الأجهزة. واحد منهم هو مقياس اللزوجة الدوراني قادر على تقييم نفاذية الوسط.
أنواع مختلفة من الأجهزة
الأدوات المستخدمة لقياس لزوجة السائل تنقسم عادة إلى ثلاث مجموعات كبيرة:
مقياس اللزوجة الشعري
مقياس اللزوجة الميكانيكية
مقياس اللزوجة الدوراني
دعونا نفكر في كل نوع بمزيد من التفصيل.
الأجهزة الميكانيكية
فئة مقاييس اللزوجة الميكانيكية هي مجموعة من الأدوات المختلفة بناءً على الخصائص الميكانيكية للسوائل. يمكن أن تكون هذه متر طنين ، فقاعة ، الكرة. إذا تم استخدام النوعين الأولين غالبًا في المختبر ، فسيتم العثور على الأخير في الحياة اليومية. يعتمد مبدأ عملها على اكتشاف جاليليو.
يوجد داخل الجهاز "كشك" حيث توجد الكرة. بعد ملء الجهاز بالسائل ،التي يتم تحديد لزوجتها ، تسقط الكرة. يتم قياس الوقت الدقيق اللازم لسقوط الكرة في منطقة التلامس. يتم تحديد اللزوجة الشرطية من خلال هذا الفاصل الزمني.
نوع الأجهزة الشعرية
مقياس اللزوجة الشعري في تصميمه له أنبوب رفيع بقطر معروف. يتدفق سائل الاختبار عبر هذا الأنبوب. يتم تمرير نفس السائل أيضًا من خلال أنبوب بقطر كبير ، لا يوجد داخله أي تأثير شعري. في أغلب الأحيان ، يتدفق السائل تحت تأثير قوة الجاذبية (أي من أعلى إلى أسفل). ولكن في بعض الأجهزة ، يتم إنشاء ضغط اصطناعي. يتم قياس الوقت المستغرق لتدفق السائل من كلا الأنبوبين. بعد ذلك ، يتم حساب الفرق بينهما. ستكون قيمة اللزوجة متناسبة مع قيمة هذا الاختلاف.
الأجهزة من هذا النوع بسيطة ولكنها كبيرة. عيب آخر هو أن لزوجة السائل المقاس يجب ألا تتجاوز 12 كيلو باسكالثانية. هذه القيمة تتوافق مع السوائل التي تتدفق بشكل جيد. لا يمكن قياس السوائل السميكة أو التي تحتوي على كتل في هذه الحالة.
مقياس اللزوجة الدوراني: مبدأ العملية
تصميم الأمتار من هذا النوع عبارة عن أسطوانة يتم وضع كرة بداخلها. يتحرك الكرة الداخلية بسرعة معينة بسبب توصيل المحرك الكهربائي.
هناك مسافة بين الاسطوانة والكرة ، مملوءة بالسائل الذي تم فحصه. في هذه الحالة ، تتغير مقاومة حركة الكرة. في هذه الأجهزة ، يتم قياس اعتماد المقاومة على وجه التحديدسرعة السوائل والدوران. تم إصلاح هذه المعلمات نتيجة الاختبار.
لا يوجد دائمًا كرة داخل الأسطوانة. يمكن استبداله بقرص أو مخروط أو لوحة أو أسطوانة أخرى. المسافة بين الجسم الخارجي والداخلي هي بضعة ملليمترات لتوليد قوة احتكاك. يتم تحديد قيمة المقاومة بواسطة أجهزة الاستشعار. كلما تم تعيينها ، زادت دقة القيمة. وعليه سيرتفع سعر الجهاز
مقياس اللزوجة الدوراني مناسب للسوائل التي تتراوح لزوجتها من ألف إلى ملايين باسكال ث. تلعب سرعة دوران الجسم الداخلي دورًا مهمًا. ذلك يعتمد على دقة القياس. كلما كانت السرعة أبطأ ، زادت دقة القياس. الأدوات ذات الحد الأدنى من معدل الدوران دقيقة للغاية ، لكنها أيضًا باهظة الثمن.
أنواع مقاييس اللزوجة الدورانية
مبدأ تشغيل الجهاز الموصوف أعلاه نموذجي لمقياس اللزوجة Brookfield. هذا هو أبسط جهاز متر من هذا النوع. لكن الجسم الداخلي لا يتحرك دائمًا. في بعض الحالات ، تدور الأسطوانة الخارجية. هذا هو السبب في أن مقياس اللزوجة الدوراني يمكن أن يكون من نوعين: مع أسطوانة ثابتة وعدادات الالتواء.
يتم تعليق الجسم الداخلي لمقاييس اللزوجة الالتوائية في المركز على خيط مرن. عندما تدور الأسطوانة الخارجية ، يبدأ السائل الذي يتم قياسه أيضًا في التحرك. عندما تدور ، تلتف الأسطوانة أيضًا. يتم موازنة زاوية التواء الأسطوانة الداخلية بواسطة لحظة الاحتكاك للسائل الدوار.
يحدث خطأ في القياس بسبب الجزء السفلي من الاسطوانة الداخلية. حاول العديد من العلماء حل هذه المشكلة بطريقتهم الخاصة. في أغلب الأحيان ، كان القاع مقعرًا. عند ملء السائل ، يبقى الهواء في التقعر. هذا يقلل من الاحتكاك على القاع. وضع العلماء Gatchek ، Kuett الأسطوانة الداخلية في حلقات واقية. هذا قلل من اضطراب نهاياته. استخدم فولوروفيتش قبعة طويلة ولكن ضيقة. في هذه الحالة ، أصبح الخطأ بسبب القاع ضئيلًا. استخدم عدد من العلماء أدوات كانت المسافة بين الأسطوانات فيها صغيرة جدًا. في نفس الوقت قاع الجهاز لم يمتلئ بالسائل
يحتوي مقياس اللزوجة الدوراني في تصميمه على الكثير من الخيارات. لكنها تتميز دائمًا بمزايا التنوع ، والحجم الصغير ، والخطأ الصغير ، والتكلفة المنخفضة. بفضل هذه الخصائص ، أصبح الجهاز مشهورًا جدًا.
