Kao dobavljač kinematičkih viskozimetara, duboko sam zaronio u nijanse utjecaja kalibracijskih tekućina na proces kalibracije. U ovom blogu istražit ću kako viskoznost kalibracijske tekućine utječe na kalibraciju kinematičkog viskozimetra.
Razumijevanje kinematičkih viskozimetara i kalibracije
Kinematički viskozimetri su precizni instrumenti koji se koriste za mjerenje kinematičke viskoznosti tekućina. Kinematička viskoznost se definira kao omjer dinamičke viskoznosti i gustoće tekućine, a to je ključno svojstvo u raznim industrijama kao što su naftna, kemijska i prehrambena.
Kalibracija je temeljni proces kojim se osigurava točnost i pouzdanost kinematičkih viskozimetara. Uključuje usporedbu mjerenja instrumenta s poznatim standardom, koji je obično kalibracijska tekućina s dobro definiranom viskoznošću. Točnost kalibracije izravno utječe na kvalitetu mjerenja viskoznosti dobivenih viskozimetrom.
Uloga viskoznosti kalibracijske tekućine
Viskoznost kalibracijske tekućine je ključni čimbenik u procesu kalibracije. Različiti viskozimetri dizajnirani su za rad u određenim rasponima viskoznosti, a odabir odgovarajuće tekućine za kalibraciju ključan je za točnu kalibraciju.
Usklađivanje s rasponom viskoznosti
Svaki kinematički viskozimetar ima optimalan raspon viskoznosti za točno mjerenje. Ako je viskoznost kalibracijske tekućine preniska, tekućina može prebrzo teći kroz viskozimetar. To može dovesti do netočnog mjerenja vremena protoka jer na mjerenje vremena mogu utjecati ograničenja uređaja za mjerenje vremena. Na primjer, u kapilarnom viskozimetru, tekućina vrlo niske viskoznosti može uzrokovati tako brzo pomicanje meniskusa da uređaj za mjerenje vremena ne može točno zabilježiti vrijeme protoka.
Nasuprot tome, ako je viskoznost kalibracijske tekućine previsoka, tekućina može teći presporo. To može rezultirati dugim vremenom mjerenja, što može biti nepraktično u laboratorijskom okruženju. Dodatno, tekućine visoke viskoznosti mogu biti sklonije ne-Newtonovom ponašanju, gdje se viskoznost mijenja s brzinom smicanja. Ovo ne-Newtonsko ponašanje može dovesti do pogrešaka u procesu kalibracije, budući da se viskozimetar obično kalibrira uz pretpostavku ponašanja Newtonove tekućine.
Utjecaj na karakteristike protoka
Viskoznost kalibracijske tekućine također utječe na karakteristike protoka unutar viskozimetra. U kapilarnom viskozimetru, Hagen-Poiseuilleova jednadžba opisuje odnos između brzine protoka, razlike tlaka i viskoznosti tekućine. Promjena viskoznosti kalibracijske tekućine promijenit će brzinu protoka i pad tlaka kroz kapilaru.
Za laminarni protok u kapilari, brzina protoka je izravno proporcionalna razlici tlaka i obrnuto proporcionalna viskoznosti. Prilikom kalibracije viskozimetra, kalibracijska tekućina treba imati viskoznost koja omogućuje stabilan i ponovljiv protok. Ako viskoznost nije ispravno usklađena, protok može postati turbulentan, što može dovesti do netočnih mjerenja viskoznosti. Turbulentno strujanje uvodi dodatne faktore kao što su vrtlozi i fluktuacije protoka, koji nisu uzeti u obzir u standardnim kalibracijskim jednadžbama.
Kalibracijski postupci i viskoznost
Kalibracijski postupak za kinematički viskozimetar obično uključuje mjerenje vremena protoka kalibracijske tekućine kroz viskozimetar na određenoj temperaturi. Kinematička viskoznost se tada izračunava pomoću vremena protoka i konstante viskozimetra.
Ovisnost o temperaturi
Viskoznost jako ovisi o temperaturi. Većina kalibracijskih tekućina ima dobro definiran odnos temperature i viskoznosti. Tijekom kalibracije ključno je održavati stalnu temperaturu kako bi se osigurali točni rezultati. Tekućinu za umjeravanje potrebno je dovesti do navedene temperature prije mjerenja, a viskozimetar treba toplinski ekvilibrirati.
Ako temperatura nije ispravno kontrolirana, viskoznost kalibracijske tekućine će se promijeniti, što dovodi do netočne kalibracije. Na primjer, povećanje temperature općenito će uzrokovati smanjenje viskoznosti. Ako je temperatura tijekom kalibracije viša od navedene temperature, izmjereno vrijeme protoka bit će kraće, a izračunata viskoznost niža od stvarne vrijednosti.
Više kalibracijskih točaka
Kako bi se osigurala točnost viskozimetra u širokom rasponu viskoznosti, često se koristi više kalibracijskih točaka. To uključuje korištenje kalibracijskih tekućina različitih viskoziteta. Kalibracijom viskozimetra na više točaka može se uspostaviti kalibracijska krivulja.
Kalibracijska krivulja pokazuje odnos između izmjerenog vremena protoka i poznate viskoznosti kalibracijskih tekućina. Ova se krivulja zatim može koristiti za pretvaranje vremena protoka nepoznatih uzoraka u vrijednosti viskoznosti. Prilikom odabira kalibracijskih tekućina za kalibraciju u više točaka, važno je odabrati tekućine koje pokrivaju cijeli raspon viskoznosti od interesa.
Praktična razmatranja pri odabiru kalibracijske tekućine
Prilikom odabira kalibracijske tekućine potrebno je uzeti u obzir nekoliko praktičnih razloga.
Sljedivost
Tekućina za kalibraciju treba imati sljedive vrijednosti viskoznosti. Sljedivost znači da se viskoznost kalibracijske tekućine može pratiti do nacionalnog ili međunarodnog standarda. Time se osigurava pouzdanost i usporedivost rezultata kalibracije.
Kemijska kompatibilnost
Kalibracijska tekućina mora biti kemijski kompatibilna s viskozimetrom. Neke tekućine mogu reagirati s materijalima viskozimetra, što dovodi do korozije ili drugih oštećenja. Na primjer, određena otapala mogu otopiti brtve ili premaze viskozimetra, utječući na njegovu izvedbu.
Dostupnost i cijena
Tekućina za kalibraciju treba biti lako dostupna i isplativa. Neke tekućine za kalibraciju visoke preciznosti mogu biti skupe i važno je uravnotežiti cijenu sa zahtjevima točnosti kalibracije.
Zaključak
Viskoznost kalibracijske tekućine igra presudnu ulogu u kalibraciji kinematičkog viskozimetra. Utječe na karakteristike protoka, točnost kalibracije i ukupne performanse viskozimetra. Pažljivim odabirom kalibracijske tekućine na temelju raspona viskoznosti, temperaturnih zahtjeva i drugih praktičnih razmatranja može se postići točna i pouzdana kalibracija.
Ako ste na tržištu za kinematički viskozimetar ili trebate usluge kalibracije, slobodno nam se obratite. Imamo širok raspon visokokvalitetnih kinematičkih viskozimetara i tekućina za kalibraciju koji zadovoljavaju vaše potrebe. Osim toga, nudimo i drugu srodnu opremu za testiranje kao što jeHZNQ - 1101Z aparat za automatsko određivanje točke tiješta i zamućenja,ASTM D4049 Tester otpornosti na prskanje vodom za mast, iLaboratorijski instrument Ti - 40 Automatski titrator potencijala. Kontaktirajte nas kako bismo razgovarali o vašim zahtjevima i započeli pregovore o nabavi.
Reference
- ASTM International. Standardne metode ispitivanja kinematičke viskoznosti prozirnih i neprozirnih tekućina (i proračun dinamičke viskoznosti). ASTM D445 - 19.
- ISO 3104:2004. Naftni proizvodi -- Prozirne i neprozirne tekućine -- Određivanje kinematičke viskoznosti i proračun dinamičke viskoznosti.
- Barnes, HA, Hutton, JF i Walters, K. (1989). Uvod u reologiju. Elsevier.