Като доставчик на кинематични вискозиметри, навлязох дълбоко в нюансите на това как течностите за калибриране влияят на процеса на калибриране. В този блог ще проуча как вискозитетът на течността за калибриране влияе върху калибрирането на кинематичен вискозиметър.
Разбиране на кинематичните вискозиметри и калибриране
Кинематичните вискозиметри са прецизни инструменти, използвани за измерване на кинематичния вискозитет на течности. Кинематичният вискозитет се определя като съотношението на динамичния вискозитет към плътността на течността и е решаващо свойство в различни индустрии като петролна, химическа и хранителна.
Калибрирането е основен процес за осигуряване на точността и надеждността на кинематичните вискозиметри. Това включва сравняване на измерванията на инструмента с известен стандарт, който обикновено е течност за калибриране с добре дефиниран вискозитет. Точността на калибрирането пряко влияе върху качеството на измерванията на вискозитета, получени от вискозиметъра.
Ролята на вискозитета на течността за калибриране
Вискозитетът на течността за калибриране е ключов фактор в процеса на калибриране. Различните вискозиметри са проектирани да работят в специфични диапазони на вискозитет и изборът на подходяща течност за калибриране е от съществено значение за точното калибриране.
Съвпадение на обхвата на вискозитета
Всеки кинематичен вискозиметър има оптимален диапазон на вискозитет за точно измерване. Ако вискозитетът на течността за калибриране е твърде нисък, течността може да тече през вискозиметъра твърде бързо. Това може да доведе до неточно измерване на времето на потока, тъй като измерването на времето може да бъде повлияно от ограниченията на устройството за измерване на времето. Например, в капилярен вискозиметър течност с много нисък вискозитет може да накара менискуса да се движи толкова бързо, че устройството за измерване на времето не може да запише точно времето на потока.
Обратно, ако вискозитетът на течността за калибриране е твърде висок, течността може да тече твърде бавно. Това може да доведе до дълги времена на измерване, което може да е непрактично в лабораторни условия. Освен това течностите с висок вискозитет може да са по-склонни към ненютоново поведение, при което вискозитетът се променя със скоростта на срязване. Това не-нютоново поведение може да доведе до грешки в процеса на калибриране, тъй като вискозиметърът обикновено се калибрира, като се приема поведението на нютонова течност.
Въздействие върху характеристиките на потока
Вискозитетът на течността за калибриране също влияе върху характеристиките на потока във вискозиметъра. В капилярен вискозиметър уравнението на Hagen - Poiseuille описва връзката между дебита, разликата в налягането и вискозитета на течността. Промяна във вискозитета на течността за калибриране ще промени скоростта на потока и спада на налягането през капиляра.
За ламинарен поток в капиляр скоростта на потока е право пропорционална на разликата в налягането и обратно пропорционална на вискозитета. Когато калибрирате вискозиметър, течността за калибриране трябва да има вискозитет, който позволява стабилен и възпроизводим поток. Ако вискозитетът не е правилно съгласуван, потокът може да стане турбулентен, което може да доведе до неточни измервания на вискозитета. Турбулентният поток въвежда допълнителни фактори като завихряния и флуктуации в потока, които не се отчитат в стандартните уравнения за калибриране.
Процедури за калибриране и вискозитет
Процедурата за калибриране на кинематичен вискозиметър обикновено включва измерване на времето на протичане на течността за калибриране през вискозиметъра при определена температура. След това кинематичният вискозитет се изчислява, като се използва времето на протичане и константата на вискозиметъра.
Температурна зависимост
Вискозитетът е силно зависим от температурата. Повечето течности за калибриране имат добре дефинирана връзка между температура и вискозитет. По време на калибрирането е от решаващо значение да се поддържа постоянна температура, за да се гарантират точни резултати. Течността за калибриране трябва да се доведе до определената температура преди измерване и вискозиметърът трябва да бъде термично уравновесен.
Ако температурата не се контролира правилно, вискозитетът на течността за калибриране ще се промени, което ще доведе до неточно калибриране. Например, повишаването на температурата обикновено ще доведе до намаляване на вискозитета. Ако температурата по време на калибриране е по-висока от определената температура, измереното време на потока ще бъде по-кратко и изчисленият вискозитет ще бъде по-нисък от действителната стойност.
Множество точки за калибриране
За да се гарантира точността на вискозиметъра в широк диапазон от вискозитети, често се използват множество точки за калибриране. Това включва използването на течности за калибриране с различен вискозитет. Чрез калибриране на вискозиметъра в множество точки може да се установи калибровъчна крива.
Кривата на калибриране показва връзката между измереното време на потока и известния вискозитет на течностите за калибриране. След това тази крива може да се използва за преобразуване на времената на протичане на неизвестни проби в стойности на вискозитет. Когато избирате течности за калибриране за многоточково калибриране, е важно да изберете течности, които покриват целия диапазон на вискозитет от интерес.
Практически съображения при избора на течност за калибриране
При избора на течност за калибриране трябва да се вземат предвид няколко практически съображения.
Проследимост
Течността за калибриране трябва да има проследими стойности на вискозитет. Проследяемостта означава, че вискозитетът на течността за калибриране може да бъде проследен до национален или международен стандарт. Това гарантира надеждността и сравнимостта на резултатите от калибрирането.
Химическа съвместимост
Течността за калибриране трябва да е химически съвместима с вискозиметъра. Някои течности могат да реагират с материалите на вискозиметъра, което води до корозия или други повреди. Например, някои разтворители могат да разтворят уплътненията или покритията на вискозиметъра, което да повлияе на работата му.
Наличност и цена
Течността за калибриране трябва да е лесно достъпна и рентабилна. Някои течности за високо прецизно калибриране могат да бъдат скъпи и е важно да балансирате цената с изискванията за точност на калибрирането.
Заключение
Вискозитетът на течността за калибриране играе решаваща роля при калибрирането на кинематичен вискозиметър. Това влияе върху характеристиките на потока, точността на калибрирането и цялостната работа на вискозиметъра. Чрез внимателно избиране на течността за калибриране въз основа на обхвата на вискозитета, температурните изисквания и други практически съображения може да се постигне точно и надеждно калибриране.
Ако търсите кинематичен вискозиметър или се нуждаете от услуги за калибриране, не се колебайте да се свържете с нас. Имаме широка гама от висококачествени кинематични вискозиметри и течности за калибриране, за да отговорим на вашите нужди. Освен това предлагаме и друго свързано оборудване за тестване, като напримерHZNQ - 1101Z Автоматичен апарат за точка на изливане и точка на помътняване,ASTM D4049 Тестер за устойчивост на водни пръски за грес, иTi - 40 Лабораторен инструмент Автоматичен потенциален титратор. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите изисквания и да започнем преговори за поръчка.
Референции
- ASTM International. Стандартни методи за изпитване на кинематичен вискозитет на прозрачни и непрозрачни течности (и изчисляване на динамичен вискозитет). ASTM D445 - 19.
- ISO 3104:2004. Нефтопродукти. Прозрачни и непрозрачни течности. Определяне на кинематичен вискозитет и изчисляване на динамичен вискозитет.
- Barnes, HA, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Въведение в реологията. Elsevier.