Вибрационный метод вискозиметрии
Вибрационный вискозиметр в самом простом случае представляет из себя резервуар с вязкой жидкостью и некоторое тело (пластина, шар, цидлиндр), называемое зондом вискозиметра, которое производит вынужденные колебания в вязкой среде.
Сущность эксперимента заключается в определении изменений параметров вынужденных колебаний зонда вискозиметра при погружении его в вязкую среду. Руководствуясь теорией метода вибрационной вискозиметрии <http://www.viskozimetr.ru/viskozimetr/view/9/>, по значением этих параметров определяют вязкость среды.
Вибрационый вискозиметр имеет значительно большую по сравнению с ротационными вискозиметрами <http://www.viskozimetr.ru/glossary/view/4/> чувствительность и также может быть применён для сред температурой до 2000°C в инертной атмосфере или вакууме при наличии как больших, так и сравнительно малых масс расплавов.
В настоящее время для измерения динамической вязкости широко применяют электронные вибрационные вискозиметры, в которых зонд совершает вынужденные колебания под воздействием импульсов электромагнитного вибратора со встроенным датчиком амплитуды.
Вибрационные высокотемпературные вискозиметры с электронным дистанционным управлением могут использоваться в условиях агрессивных средств.
Относительная погрешность измерений при использовании вибрационного вискозиметра составляет ±0,5-1%.
При работе расплавами в интервале 700-1900°C общая погрешность вискозиметра увеличивается и может составить ±3-5%.
Вибрационный метод вискозиметрии базируется на определении изменений параметров вынужденных колебаний тела правильной геометрической формы, называемого зондом вибрационного вискозиметра,при погружении его в исследуемую среду.
Вязкость исследуемой среды определяется по значениям этих параметров, при этом обычно используется градуировочная кривая вискозиметра (для случая примитивного вибрационного вискозиметра; в целом, не теряя общности, этот принцип переносится и на более сложные приборы) [3,4]. На рисунке 3 расположено схематическое изображение вибрационного вискозиметра.
Рисунок 3 - Схематическое изображение вибрационного вискозиметра
Введём несколько обозначений:
ω - частота колебаний;
τ - время колебания тонкого упруго закрепленного зонда вибрационного вискозиметра;- площадь пластины зонда вискозиметра; колебания происходят под действием гармонической силы
Вязкость и плотность исследуемой среды соответственно обозначим η и d.
Частотно-фазовый вариант вибрационного метода вискозиметрии используется для сильно-вязких жидкостей.
В этом случае измеряется частота колебаний зонда вискозиметра, сначала не погруженного (ω0) и затем погруженного (ω) в жидкость при сдвиге фаз
Для измерения вязкости менее вязких сред, например, металлических расплавов наиболее подходящим является амплитудно-резонансный вариант вибрационного метода вискозиметрии.
В этом случае добиваются того, чтобы амплитуда А колебаний была максимальной (путём подбора частот колебаний). Поэтому измеряемым параметром, по которому определяется вязкость становится амплитуда колебаний зонда вискозиметра.
Статья в тему
Телеграфная связь РФ
Связь Российской Федерации (СРФ) на качественно новом этапе исторического развития определяется новым геополитическим положением России, происходящими в стране экономическими преобразованиями. Изменение статуса ЕАСС и образование на ее основе национальных сетей стран - бывших республик СССР, отказ о ...