Вискозиметры: что это, виды и применение, уход

В данной статье мы узнаем, что такое вискозиметр, какие виды прибора существуют, в чем особенность применения и как правильно организовать уход за таким лабораторным оборудованием. Посмотрим, почему автомобильная промышленность – один из самых крупных пользователей таких проборов и какие жидкости, растворы и смеси можно исследовать на вязкость при помощи вискозиметров.

Вискозиметры: что это?

Вискозиметры – это прибор, который позволяет определить свойства жидкостей, которые определяют вязкость, что такое спиртовка лабораторная и для чего нужна, мы уже знаем. Показатель вязкости – одна из самых важных характеристик жидкостей. В основе действия прибора лежит вычисление времени, за которое жидкость протекает через трубку, причем, учитывается разница показателей давления. Само название прибора происходит от латинского «вязкий». Причем, измеряют не только динамическую, но и кинематическую вязкость. Первая показывает степень текучести вещества в реальных условиях, а вторая оценивает показатели текучести при условии давления и плотности вещества.

Для вычисления кинематической вязкости необходимо соотнести абсолютную вязкость к плотности. Измерение данных показателей происходит в Стоксах, а динамическая текучесть в паскалях в секунду. Большая часть приборов рассчитана на исследования жидкостей, которые мы все знаем. На данный показатель здесь будет влиять только давление и температура, которые оказываются на рабочую среду. Но, существует ряд ньютоновских жидкостей. Их особенность в том, что у них текучесть определяется скоростью.

К таким жидкостям относится человеческая кровь, резиновый цемент, растворы полимеров, модификаторы вязкости и даже некоторые пищевые продукты. Для определения вязкости таких жидкостей можно использовать не все виды вискозиметров, так, не подойдут ультразвуковые модели и приборы с падающим шариком.

Сферы применения

Сфера применения прибора достаточно широкая, ведь показатель вязкости жидкостей активно используется в различных процессах и характеризует качество продуктов. В медицине при помощи вискозиметров определяется вязкости человеческой крови для ее забора используются специальные принадлежности, в фармакологии важно определить анализ структуры жидких препаратов, например, суспензий и растворов. В косметологии его используют для изучения свойств различных гелей, кремов, лосьонов и т.д.

Без вискозиметра не обходится нефтяная промышленность для контроля качества готовой продукции, в том числе масел, как моторных, так и трансмиссионных. Перед тем, как поступить на полки магазинов проверку на вязкость проходят молочные продукты, например, йогурты, кефир, ряженка и другие молочные продукты. Таким же способом определяют качество соков, морсов, коктейлей.

В химических лаборатория часто проводятся опыты, в которых нужно точно знать показатели вязкости веществ, растворов и смесей. Кроме этого, перед тем, как поступить в продажу и на строительные площадки на вязкость проверяют не только краски, но и лаки, праймеры, шпаклевки и т.д. Использование прибора обязательно, если деятельность связана не только с жидкими, но и полужидкими, и текучими веществами, и смесями.

Виды вязкости

Видов вязкости жидких, полужидких и текущих веществ существует две. Динамические показатели определяются в стандартных условиях, без применения внешнего давления, и при температуре от +18 до +22 градусов. Значение понижается при увеличении температурных показателей и увеличивается в условиях повышения давления. Второй вид вязкости, который можно измерить – кинетическая, здесь наблюдения проводят при изменении внешних условий. С помощью таких опытов можно понять, как поведёт себя вещество при различных условиях. Последняя чаще всего используется при проверке качества топлива и других автомобильных жидкостей.

С учетом того, что существует несколько видов измерений, то и применяются для этого различные вискозиметры. Они могут быть лабораторными, мобильными, медицинскими, промышленными. Кроме этого, измерение может производится при различных температурах, т.е. и приборы будут высокотемпературными и низкотемпературными. Для производства первых применяют термостойкие материалы, температурный диапазон их использования достаточно широкий.

Кроме этого, приборы могут различаться в зависимости от того, какие рабочие жидкости нужно исследовать, как и пробирки с винтовой крышкой и другое лабораторное оборудование. Поэтому существуют универсальные и специализированные типы приборов. В зависимости от вида вискозиметров может меняться и принцип работы. Так, есть ротационные модели, капиллярными, вибрационными, ультразвуковыми, именными, например, прибор Гепплера, Брукфильда и Суттарда, пузырьковыми, чашечными.

Типы вискозиметров

Какой тип вискозиметра применять и в каком исследовании, знает каждый специалист, ведь каждый из них имеет свои особенности. Так, ротационные состоят из двух цилиндров, у которых есть общая ось, резервуара и конуса. Наружная емкость заполняется рабочей жидкостью, а по скорости вращения шпинделя можно определить вязкость. Капиллярные приборы позволяют вычислить вязкость на основании данных о прохождении вещества за определенный промежуток времени по трубкам с заданной длиной и сечением.

В вибрационных моделях определение вязкости происходит на основании показателей резонансной частоты колебаний зонда, который погружен в исследуемую среду. Для проведения замеров используются электронные модули, которые оснащены дисплеем. Определить вязкость можно и при помощи ультразвуковых волн. В таких приборах предусмотрен датчик, который соединяется с основным блоком, определяется вязкость по затуханию амплитуды.

Вискозиметры с падающим шариком называют приборами Гепплера, здесь трубка заполняется исследуемым веществом, при этом происходит падение шарика, по скорости можно оценить необходимые показатели. При использовании пузырькового вискозиметра анализ производится по траектории скорости всплытия в рабочей среде пузырька газа. Такие приборы применяют для контроля качества на предприятиях химической промышленности.

Особенности ухода за прибором

Как и за любым лабораторным прибором за вискозиметром есть свои особенности ухода, как и за рефрактометром принцип работы виды и применение, мы уже обсуждали. После каждого исследования необходимо очищать детали, которые соприкасаются с рабочими веществами, для этого можно воспользоваться не только водой. Но и специализированными моющими средствами, выбор зависит от того, какое вещество соприкасалось с прибором. На оборудовании не должно быть сколов и трещин, поэтому периодически нужно проводить визуальный осмотр.

Для точности результатов прибор необходимо постоянно калибровать. Электронные части тоже нужно проверять регулярно. Для калибровки оборудования ориентируются на требования ГОСТ, инструкции производителей, при этом обязательно используются специальные масла и эталонные жидкости. При этом нужно учитывать и корректировать температуру состава и окружающей среды. Значения берут из сертификатов качества на изделие.