Подробная инструкция: как провести проверку вискозиметра с использованием воды

Вискозиметр – это прибор, который используется для определения вязкости жидкости или полимеров. Вязкость вещества характеризуется способностью сопротивляться деформации. Таким образом, вискозиметры являются необходимым инструментом для проведения исследований в области физики, химии и других наук.

Для проверки вискозиметра водой, величина которой известна, нужно заполнить мерную грушу дистиллированной водой и вставить в нее вискозиметр. Перед началом измерений необходимо установить температуру воды, чтобы она соответствовала условной температуре, при которой будет проводиться измерение вязкости. Для этого можно использовать термостатирующую ванну или другое устройство, способное поддерживать постоянную температуру.

Затем, после достижения необходимой температуры воды в мерной груше, открывают стоковый клапан и заполняют вискозиметр исследуемой водой до указанного уровня. Далее следует закрыть клапан и выдержать немного времени для установления равновесного состояния. После этого можно приступить к измерению вязкости.

Для проведения определения вязкости воды с помощью вискозиметра можно использовать два основных типа: динамический и кинематический. Для динамической вязкости используются вискозиметры типа ВПЖМ (вращающийся плоскороликовый вискозиметр) или измерение истечения через капилляр в диэтиловом растворе. При измерении кинематической вязкости вода наливается в стеклянный резервуар, который имеет шланг с контролируемым истечением.

Исходя из полученных данных о времени искочения и наличия константы расхода воды, можно определить значения вязкости по формулам и таблицам, обусловленным конструкцией каждого типа вискозиметра. Результаты сравнивают с характеристиками дистиллированной воды и, в случае необходимости, проводят коррекцию. Также стоит отметить, что для проверки вискозиметров других растворов или концентрацию их вязкостью рекомендуется использовать специальные стандартные растворы или полимеры с известной вязкостью.

Определение вязкости вискозиметрия

Вязкость определяется через отношение силы вязкого трения к градиенту скорости сдвига. Для этого проводится измерение величины этого отношения при определенных условиях, с использованием стеклянной колбы и резервуара для измерения объема. Полный объем колбы динамической вязкости ВПЖ-2 составляет 100 мл.

Для определения вязкости следует использовать разбавленные растворы испытуемого вещества в водном растворителе или других растворителях. Вязкость чистого растворителя, как правило, превышает вязкость разбавленных растворов.

Для проведения вязкостных измерений используются вискозиметры различной конструкции и типа. Вискозиметры могут быть вибрационными, капиллярными, сосудистыми, ротационными или вихревыми. При помощи этих приборов измеряют время, за которое определенный объем жидкости проплывает через сосуд или капилляр.

Для определения вязкости воды с помощью вискозиметра ВПЖ-2 следует осторожно набрать в вискозиметр определенный объем воды и установить его в резервуаре с водой так, чтобы уровень жидкости в вискозиметре и резервуаре был одинаковым. Вискозиметр должен быть наполнен только водой, без воздуха, и установлен в вертикальное положение. Затем измеряют время протекания через устье вискозиметра и определяют динамическую вязкость воды по известной постоянной вискозиметра.

При проведении измерений следует придерживаться определенных условий, чтобы результаты были точными и достоверными. Колбу вискозиметра следует заполнять с осторожностью, чтобы не попасть воздух. Термометр, который устанавливают на колбе, должен показывать температуру среды. Для проверки и калибровки вискозиметров прибегают к использованию диэтилового эфира в качестве растворителя.

Таким образом, вязкость может быть определена с помощью вискозиметрии, которая базируется на измерении скорости протекания жидкости через капилляр или сосуд. При проведении измерений следует учитывать различные факторы, такие как концентрацию растворов, конструкцию вискозиметра и температуру среды.

Типы вискозиметров

Вискозиметры могут быть различных конструкций и измерять разные характеристики вязкости жидкости. Существует несколько типов вискозиметров, которые применяются в разных отраслях промышленности и научных исследованиях.

1. Капиллярные вискозиметры. Этот тип вискозиметров основан на определении времени истечения жидкости через капилляр. Капиллярные вискозиметры широко используются для измерения кинематической вязкости жидкостей, таких как масла и полимеры.
2. Впж-2. Впж-2 — это автоматический вискозиметр, в котором измерение вязкости происходит путем количественного определения числа колебаний тела в жидкости.
3. Динамическая вискозиметрия. В этом типе вискозиметров измерение происходит с помощью колебаний тела, погруженного в раствор, чтобы определить его динамическую вязкость.

При использовании вискозиметров следует тщательно измерять концентрацию и чистоту растворов, так как эти факторы могут влиять на точность измерений. Жидкость, используемая для проверки вискозиметра, должна быть чистым сточным раствором или водой равной концентрации. Время истечения измеряется и сравнивается с эталонной вязкостью, установленной для данного типа вискозиметра. Зависимость времени истечения от концентрации и вязкости жидкости определяют определение вязкости.

Стеклянные капиллярные вискозиметры

Динамическая вязкость можно определить с помощью стеклянных капиллярных вискозиметров. Для этого вискозиметр заполняют дистиллированной водой, и затем вставляют капилляр в сосуд с измеряемой жидкостью. При использовании вискозиметра следует обратить внимание на то, чтобы величина скорости протекания вязкой среды не превышала 100 мм/с, в противном случае может быть нарушена погрешность измерения.

Воздух из резервуара регулируют до постоянной посредством открытия и закрытия крана. Точностью измерений обеспечивает регулирование уровня резервуара. Капилляр должен соприкасаться только с одной стенкой сосуда, чтобы избежать колебаний уровня жидкости в колбе.

Капиллярные вискозиметры могут быть различных конструкций, но все они имеют постоянную, которая определяется по формуле: C = 4Q/πΔpR³, где С — постоянная вискозиметра, Q — объем, протекающий через капилляр, Δp — перепад давления, R — радиус капилляра.

Чтобы определить постоянную вискозиметра, вставляют капилляр в сосуд с диэтиловым глицерином, предварительно разбавленным с дистиллированной водой. Затем вязкую среду засасывают в трубку вискозиметра и останавливают протекание. Время, за которое вязкая среда протекает через капилляр, измеряют с помощью секундомера или штатного секундомера. Перепад давления Δp измеряется при помощи манометра или назначается исходя из его значения, указанного в паспорте вискозиметра.

Последовательно проводят не менее четырех определений времени для одного и того же капилляра и одной и той же среды, после чего вычисляют среднее арифметическое значение времени протекания.

Стеклянные капиллярные вискозиметры широко используются в различных отраслях науки и техники для измерения вязкости жидкостей. Они являются простыми в использовании и обладают высокой точностью измерений.

Определение кинематической вязкости

Для определения кинематической вязкости жидкости или полимеров используются вискозиметры. Один из способов проведения такого определения связан с использованием воды. Для этого сперва калибруют ву прибора с использованием капиллярных стеклянных тел, а затем заполняют вискозиметр соответствующим раствором или чистой водой.

Калибровка вискозиметра производится следующим образом: испытуемый вискозиметр заполняют водным раствором, точно определенного сосуда, при этом уровень жидкости должен быть не менее уровня отметки определения постоянной. Далее стеклянным телом погружаются в сосуд с водой и осторожно опускается до середины капилляра. Фиксируются начальное и конечное положение воды в капилляре. Разница этих значений и будет равна условной вязкости воды. Аналогичные действия выполняются при определении вязкости растворов или других жидкостей.

Величина, измеряемая в ходе определения кинематической вязкости, является динамической вязкостью, выраженной в стержнях. Для получения кинематической вязкости необходимо ее разделить на плотность жидкости.

В соответствии с ГОСТ 18249-72, в каком-либо термостате на определенной температуре, предоставляется возможность на подогрев и последующее охлаждение вискозиметра. Также существуют вискозиметры, которые позволяют проводить измерение при постоянной температуре.

При проведении определения кинематической вязкости особую роль играют точность и аккуратность. Измерение кинематической вязкости воды имеет важное значение для определения ее химических свойств и реакций. Также вода может быть растворителем в различных процессах, и знание ее кинематической вязкости имеет большое значение при подборе оптимальных условий для промышленных процессов.

Калибровка вискозиметров

Для калибровки вискозиметров применяются различные методы, в зависимости от типа прибора. Один из наиболее распространенных способов — калибровка с использованием капиллярных вискозиметров. Капиллярные вискозиметры основаны на измерении времени, необходимого для прохождения жидкости через капилляр.

Перед проведением калибровки необходимо тщательно подготовить вискозиметр. Для этого его очищают от остатков предыдущих растворов и жидкости, промывают водой и просушивают воздухом или специальным оборудованием.

Для калибровки используются разбавленные растворы жидкостей с известной вязкостью. При этом необходимо принимать во внимание температуру и концентрацию растворов, так как вязкость может зависеть от этих параметров. Для получения различных концентраций растворов используется шланг и груша.

Калибровка проводится путем последовательного определения времени, необходимого для прохождения различных растворов через капилляр. Для достижения точности результатов рекомендуется проводить несколько измерений и усреднять полученные значения.

Вискозиметры могут иметь различные типы капилляров, в зависимости от вида жидкости, вязкости и требуемой точности измерений. Некоторые приборы имеют стеклянные капилляры, а другие — капилляры из полимерных материалов. Также различаются типы вискозиметров по объему резервуара и методу определения вязкости — одновременно или последовательно.

Тип вискозиметра	Метод определения вязкости	Точность измерений
ВПЖ-2	Капиллярная вискозиметрия	Высокая
Водное	Кинематическая вискозиметрия	Средняя
Грушей	Разбавленных растворов	Низкая

После завершения калибровки необходимо проверить вискозиметр на точность. Для этого измеряют величину отношения колебаний прибора внешнему воздуху и времени остановки колебаний капилляра. Если точность превышает заданные параметры, то вискозиметр считается откалиброванным и готовым к использованию.

Проведение определения

Для проведения определения вязкости с использованием вискозиметра необходимо следовать определенным шагам.

В первую очередь, необходимо корректно калибровать вискозиметр. Для этого устанавливают его в термостатирующей водяной или воздушной бане при заданной температуре. Параметры этой температуры зависят от типа измеряемой жидкости и указаны в технической документации инструмента.

После того, как вискозиметр достиг нужной температуры, в него внесется немного исследуемой жидкости. Это необходимо для того, чтобы уровень жидкости внутри прибора находился над отверстием капилляра.

Далее, следует тщательно промыть вискозиметр дистиллированной водой или другим соответствующим раствором, чтобы очистить его перед проведением определений. Сосуд, в котором будет происходить определение, также должен быть чистым.

При использовании вискозиметра типов ВПЖ-2, ВПЖМ или ССТС, после промывки необходимо сначала протечь дистиллированной водой, а затем исследуемыми жидкостями. Замерив время протекания жидкости, можно определить кинематическую вязкость.

При выполнении определения вязкости воздухом между двумя постоянными уровнями в трубке, калибровку вискозиметра следует проводить условными растворами с различными значениями кинематической вязкости. После этого, измеренное кинематическое число применяется для определения в явном виде путем вычисления.

В случае определения вязкости растворов, находящихся в термостатирующей водяной бане, перед проведением определений необходимо их тщательно перемешивать. Затем, растворы вводят в вискозиметр и измеряют время их протекания.

По полученным результатам можно рассчитать величину вязкости исследуемых жидкостей.

Определение динамической вязкости разбавленных растворов полимеров по ГОСТ 18249-72

В ГОСТ 18249-72 установлены методы определения вязкости разбавленных растворов полимеров, основанные на использовании вискозиметров ВПЖ-2 и ВПЖМ. Для проведения измерений необходимо провести калибровку приборов и определить постоянные вязкости, которые будут использоваться при каждом измерении.

Мерную капиллярную трубку с различными значениями диаметра пропускают через стеклянные или металлические корпуса вискозиметров и жидкостью заполняют груши приборов. Время истечения жидкости из груши измеряют с использованием засасывания воздухом через шариковый клапан. Следя за временем, заполняют истекающую жидкость в капилляре.

Для определения динамической вязкости разбавленных растворов полимеров, каждым впж-2 стержнем, по формуле ГОСТ 18249-72 рассчитывают кинематическую вязкость величину. Отношение динамической вязкости к кинематической вязкости является условной величиной и называется постоянной вязкости. Для каждого раствора должна быть известна эта константа.

В результате проведения испытания на определение вязкости разбавленных растворов полимеров, используя ГОСТ 18249-72, можно получить данные о динамической вязкости этих растворов при различных температурах и концентрациях полимеров. Это позволяет оценить влияние температуры и концентрации на свойства и качество разбавленных растворов полимеров.

Прибор	ВПЖ-2	ВПЖМ
Материал	Стеклянный	Металлический
Измерение	Вязкости	Температуры
Пользование	Простое	Точное
Результат	Вязкость жидкости	Температура жидкости

Видео:

Как вязкость базовой краски влияет на возникновение дефектов ЛКП

Как вязкость базовой краски влияет на возникновение дефектов ЛКП автор: Интерколор — партнер для профессионалов авторемонта 17 044 перегляди 3 роки тому 2 хвилини і 47 секунд