PCE Instruments PCE-RVI 2, Руководство пользователя

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BETRIEBSANLEITUNG
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6 Hinweise zur Viskosität
6.1 Einheiten
Bei diesem Viskosimeter handelt es sich um ein klassisches Rotationsviskosimeter zur schnellen
Bestimmung der Viskosität nach folgenden Normen:
BS: 6075, 5350
ISO: 2555, 1652
ASTM: 115, 789, 1084, 1286, 1417, 1439, 1638, 1824, 2196, 2336, 2364, 2393, 2556, 2669, 2849, 2983,
2994, 3232, 3236, 3716
Das Funktionsprinzip dieses Viskosimeters gleicht dem aller Rotationviskosimeter:
Eine Spindel (Zylinder oder Scheibe) wird in die zu untersuchende Probe getaucht. Es wird die Kraft
gemessen, welche die Spindel zur Überwindung der Flüssigkeitsträgheit benötigt. Zwischen Spindel und
Motorwelle ist eine Feder angebracht, welche mit einer festgelegten Geschwindigkeit rotiert. Der
Abweichungswinkel zwischen Feder und Spindel wird elektronisch aufgenommen und in einen
Drehmomentwert umgewandelt. Der Drehmomentwert hängt von der Rotationsgeschwindigkeit der
Spindel und der Spindelgeometrie ab. Aus dieser Größe lässt sich die Viskosität der Probe direkt ableiten
und wird in mPa s/cP (dPa/P) angegeben.
Abhängig von der Viskosität ändert sich der Widerstand gegen die Bewegung einer Substanz
proportional zur Größe oder Rotationsgeschwindigkeit der Spindel. Das Viskosimeter ist so kalibriert,
dass die Viskositätswerte je nach Rotationsgeschwindigkeit und Spindelart in mPa s oder cP (dPa/P)
angezeigt werden. Die Kombination verschiedener Spindeln mit verschiedenen
Rotationsgeschwindigkeiten ermöglicht somit eine optimale Viskositätsbestimmung über einen großen
Messbereich.
6.2 Wichtige Hinweise
Viskosität:
Die Viskosität ist eine charakterisierende Eigenschaft von Flüssigkeiten. Sie ist ein Maß für die innere
Reibung der Flüssigkeit, wenn einzelne Flüssigkeitsschichten zur Bewegung gegeneinander angeregt
werden. Die Viskosität ist stark temperaturabhängig.
Die Standardeinheiten bei der Bestimmung der dynamischen Viskosität sind: mPa s (S.I) oder cP
(C.G.S).
1 mPa s= 1 cP (centi-Poise)
1 dPa = 1P (Poise)
Scherspannung:
Die Scherspannung ist die Kraft pro Flächeneinheit, welche zur Reibung zweier Flüssigkeitsschichten
gegeneinander benötigt wird (innere Reibung). Standardeinheiten für die Scherspannung sind: N/m² (S.I)
oder Dyn/m² (C.G.S).
Schergeschwindigkeit:
Die Schergeschwindigkeit gibt die Geschwindigkeit an, bei der die unterschiedlichen Schichten
gegeneinander reiben. Die Standardeinheit für die Schergeschwindigkeit ist di
e „reziproke Sekunde“,
angegeben als s
-1
oder 1/s.
Laminare Strömung:
Die laminare Strömung stellt eine Idealbewegung der Schichten gegeneinander dar. Es erfolgt kein
Massentransport zwischen den Schichten. Die laminare Strömung ist Grundlage zur Bestimmung der
dynamischen Viskosität.
Turbulente Strömung:
Ab einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit tritt ein Massentransport zwischen den
Flüssigkeitsschichten auf. Daraus resultierten eine scheinbar höhere Scherspannung und ein
fälschlicherweise erhöhter Viskositätswert. Den Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung erkennt
man an einem plötzlichen und deutlichen Anstieg des Viskositätswertes ab einer bestimmten
Geschwindigkeit.
Ganz allgemein können Flüssigkeiten nach dem Verhältnis von Scherspannung zu Schergeschwindigkeit
klassifiziert werden.