Viskosimeter – Mehr als nur ein Messverfahren
Im Japanischen Industriestandard (JIS) Z 8803 werden Viskosimeter in Kapillarrohrviskosimeter, Kugelfallviskosimeter, Rotationsviskosimeter und Vibrationsviskosimeter eingeteilt. Es gibt andere Verfahren zur Messung der Viskosität, wie z. B. das Becherverfahren und LST.
① Rotationsviskosimeter
Rotationsviskosimeter sind weit verbreitet. Sie sind einfach konstruiert und nutzerfreundlich, sie können eine breite Palette von Substanzen messen, und sie können sehr genaue Messungen vornehmen. Die Viskosität wird durch Messen des Drehmoments (der Schubbeanspruchung) bestimmt, das auf die zylindrische Oberfläche eines zylinderförmigen Rotors einwirkt, der in die Probe gesteckt und mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird. Es gibt verschiedene Arten von Rotoren, wie etwa Koaxialzylinder, Einzelzylinder und Kegelscheibenrotoren. Bei Kegelscheibenrotoren können durch Änderung der Drehzahl die Strömungseigenschaften von nicht-newtonschen Flüssigkeiten ermittelt werden.
② Kapillarrohrviskosimeter
Die kinematische Viskosität wird bestimmt, indem die Probe durch eine schmale Röhre geleitet und die Zeit gemessen wird, die die Probe für den Durchgang benötigt. Die Viskosität kann anhand der Dichte der Probe (kinematische Geschwindigkeit = Viskosität ÷ Dichte) berechnet werden. Kapillarrohrviskosimeter können newtonsche Flüssigkeiten mit relativ hoher Genauigkeit messen. Diese Viskosimeter sind preiswert und werden seit langer Zeit genutzt, aber die enge Röhre macht die Reinigung kompliziert, was sie für den Benutzer problematischer macht.
► Anwendungen: Erdölprodukte und pharmazeutische Produktion.
③ Kugelfallviskosimeter
Die Viskosität wird bestimmt, indem eine Kugel in die Probe fallen gelassen und gemessen wird, wie lange sie braucht, um bis zum Boden zu sinken. Da die Kugel auf den Flüssigkeitswiderstand der Probe trifft, hängt die Geschwindigkeit, mit der die Kugel absinkt, von der Viskosität der Probe ab. Diese Viskosimeter können die Viskosität von nicht-newtonschen Flüssigkeiten genau messen, von niedrig-viskosen Flüssigkeiten wie Wasser bis zu hoch-viskosen Flüssigkeiten wie Öl.
④ Vibrationsviskosimeter
Die Viskosität wird bestimmt, indem ein vibrierendes Instrument in eine Probe eingeführt wird und der viskose Widerstand bei einer Vibration mit konstanter Frequenz gemessen wird. Vibrationsviskosimeter haben eine schnelle Ansprechzeit und können aufeinanderfolgende Messungen durchführen. Sie werden als Linear-Prozess-Viskosimeter eingesetzt, da sie die Flüssigkeiten messen können, während sie fließen.
⑤ Viskositätsbecher
Die Viskosität wird bestimmt, indem ein Metallbecher mit der Probe gefüllt, die Probe durch eine Öffnung (Einstich) im Becherboden abgelassen und die Zeit gemessen wird, bis die Probe herausgeflossen ist. Die Zeit, die die Probe zum Abfließen aus der Öffnung benötigt, wird in der Regel mit einer Stoppuhr gemessen.
► Anwendungen: Farben und Industrieöle (selten in der Lebensmittelindustrie verwendet).
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