چگونه ویسکوزیته را اندازه گیری کنیم؟

چگونه ویسکوزیته را اندازه گیری کنیم؟

خصوصیات ویسکوز یک مایع یا جامد آمورف در درجه اول توسط نیروهای بین ذره ای موجود در سیال تعیین می شود. منظور از این نیروهای بین ذره ای، اصطکاک و جذب بین مولکولی موجود در ساختار کلان یا ماکرو است.

این نیروهای واندروالسی پایه های اساسی مقاومت یک سیال در برابر تغییر شکل یا جریان است که ویسکوزیته مواد را تعریف می کند. در این قسمت چهار روش اساسی اندازه گیری ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی نمونه های سیال را برای شما معرفی می کنیم:

اندازه گیری گرانروی با استفاده از ویسکومترهای مویرگی

اندازه گیری ویسکوزیته از طریق لوله مویرگی یکی از قدیمی ترین روش های تعیین گرانروی سینماتیک یک نمونه است. این روش نیاز به دانش قبلی در مورد چگالی و حجم نمونه مورد نظر دارد. در این روش، سیال از یک لوله U شکل عمودی به ابعاد شناخته شده و قطر بسیار کوچک عبور می کند. زمان لازم برای طی کردن مسیر لوله، با ویسکوزیته حرکتی سیال ارتباط دارد.

اندازه گیری گرانروی به روش رئومتری چرخشی

یک ویسکومتر چرخشی گشتاور نسبتاً ضعیفی به نمونه مایع اعمال می کند تا تغییر شکل مکانیکی را تشویق کند. مقدار گشتاور لازم برای ایجاد چرخش در یک صفحه افقی اندازه گیری می شود که این گشتاور متناسب با ویسکوزیته نمونه است.

استفاده از رئومتر چرخشی به تحلیلگران اجازه می دهد تا در پاسخ به سطوح مختلف نیروی برشی، یک منحنی جریان کامل از مشخصات سیالیت مواد را ترسیم کنند. ویسکومترهای غیرچرخشی فقط امکان اندازه گیری تک نقطه ای را دارند و فقط پارامتر ویسکوزیته برشی را ارائه می دهند.

اندازه گیری گرانروی با استفاده از ویسکومترهای ارتعاشی

ویسکوزیته را می توان با اعمال ارتعاشات نوسانی بر روی مایع و نظارت بر اثرات میراگر (Damping Effects) اندازه گیری کرد. در ویسکومترهای ارتعاشی، با نظارت بر ورودی برق، زمان فروپاشی نوسانات یا تغییرات در فرکانس تشدید شده، گرانروی ارزیابی می شود.

اندازه گیری گرانروی با استفاده از رئومترهای میکروفلویدی

رئومتری میکروسیال، یک روش ابتکاری برای تعیین گرانروی دینامیکی مایعات در حجم کم نمونه است. در این روش، گرانروی سیال با عبور یک نمونه مایع از طریق یک کانال میکروفلویدی با یک جریان آرام ارزیابی می شود.

در این روش، دستگاهی به نام Fluidicam Rheo از این کانال ها برای جریان مایعات در کنار یک ماده مرجع استفاده می کند. ویسکوزیته دینامیکی با مقایسه تفاوت نرخ جریان، گرانروی ماده مرجع و موقعیت رابط بین دو سیال در کانال میکروسیال اندازه گیری می شود.