Метод падающего шарика вискозиметрии

Вязкость определяется по скорости прохождения падающим шариком промежутков между метками на трубке вискозиметра.

Метод падающего шарика вискозиметрии основан на законе Стокса <http://www.viskozimetr.ru/glossary/view/36/>, согласно которому скорость свободного падения твердого шарика в вязкой неограниченной среде можно описать следующим уравнением:

,

где V - скорость поступательного равномерного движения шарика вискозиметра;

r - радиус шарика;- ускорение свободного падения;- плотность материала шарика; ро - плотность жидкости.

Необходимо отметить, что уравнение справедливо только в том случае, если скорость падения шарика вискозиметра довольно мала и при этом соблюдается некое эмпирическое соотношение:

На рисунке 4 расположено схематическое изображение вискозиметра с падающим шариком.

Рисунок 4 - Схематическое изображение вискозиметра с падающим шариком

Как и в капиллярном методе вискозиметрии <http://www.viskozimetr.ru/viskozimetr/view/10/>, необходимо учитывать возникающие поправки на конечные размеры цилиндрического сосуда вискозиметра с падающим шариком (высотой L и радиусом R, при условии, если выполняется ). Такие действия приводят к уравнению для определения динамической вязкости жидкости методом падающего шарика вискозиметрии:

.

На основе метода создано множество моделей высокотемпературных вискозиметров, в которых измеряется вязкость расплавленных стекол и солей.

Вискозиметр Гепплера

К вискозиметрам с падающим шариком относится широко распространённый универсальный вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком (рисунок 5).

Пределы измерений вискозиметра этого типа 6∙10-4-250 н∙сек/м2, погрешность ±1-3%.

Рисунок 5 - Вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком: 1 - шарик; 2 - трубка с жидкостью; 3, 4, 5 - кольцевые метки на трубке; 6 - термостатирующая жидкостная баня; 7 - термометр; 8 - штуцер для присоединения прибора к термостату; 9 - уровень.

Вискозиметр Гепплера относится к вискозиметрам с движущимся в исследуемой среде шариком. Действие вискозиметра Гепплера основано на законе Стокса о шарике, падающем в неограниченной вязкой среде.

Вискозиметр представляет собою трубку, выполненную из прозрачного (или непрозрачного) материала, в которую помещается вязкая среда.

Вязкость определяется по скорости прохождения падающим шариком промежутков между метками на трубке вискозиметра, исходя из формул метода падающего шарика вискозиметрии .

При использовании вискозиметра Гепплера возникают трудности, связанные с непрозрачностью вязкой среды либо трубки вискозиметра.

В этом случае сложно определить местонахождение шарика; с целью преодоления такого характера трудностей были сделаны попытки внедрения в шарик вискозиметра материалов, излучающих рентгеновские лучи.

В настоящее время в вискозиметрах типа вискозиметров с падающим шариком применяется способ регистрации магнитных полей.

Вискозиметр Гепплера и подобные ему вискозиметры используются для измерения вязкости различных сред и позволяют вести измерения с погрешностью в пределах 1-3%.

Вискозиметр Гепплера, снабжённый термостатирующей баней, часто характеризуется как универсальный высокотемпературный вискозиметр [5].

Статья в тему

Модуляционно-легированные транзисторы MODFET, биполярные транзисторы на гетеропереходах. Резонансный туннельный эффект
Высокая степень интеграции, характерная для современной кремниевой технологии, не может быть достигнута при использовании полупроводниковых соединений AIIIBV, однако эти соединения обеспечивают большее быстродействие, прежде всего, за счет высокой подвижности р носителей и меньши ...