8.3.1.4 Пузырьковые вискозиметры

Вискозиметры с подымающимся пузырьком воздуха широко используются для контроля процессов производства смол. Самым распространенным является вискозиметр Гарднера-Хольдта в виде набора запаянных стеклянных трубок, каждая из которых содержит стандартные жидкости с известными вязкостями и пузырек воздуха. Вязкость контролируемой жидкости, помещаемой в такую же трубку, определяют путем сопоставления скорости поднятия пузырька воздуха в трубке с контролируемой жидкостью со скоростями поднятия пузырьков воздуха в наборе трубок со стандартными жидкостями. Для получения правильных результатов контроля надо следить за тем, чтобы в процессе подготовки пробы контролируемой жидкости обеспечивалось следующее:

• равенство температур контролируемой и стандартных жидкостей (за счет предварительного термостатирования);

• размер пузырька воздуха в трубке с контролируемой жидкостью не должен сильно отличаться от размера пузырьков воздуха в трубках со стандартными жидкостями.

8.3.1.5 Ротационные вискозиметры

При вращении тела в вязкой жидкости возникает противодействующий момент М, пропорциональный динамической вязкости :

,

где k – постоянная прибора, зависящая от размеров элементов измерительной ротационной системы;  – угловая скорость вращения.

Известно большое количество ротационных приборов, различающихся формой элементов измерительной ротационной системы и способом измерения противодействующего момента М.

Из всего разнообразия ротационных вискозиметров можно выделит четыре основных типа измерительных ротационных систем:

1. система типа цилиндр-цилиндр (показана на рис. 8.10, д, включает в себя внешний цилиндр 7, приводимый во вращение с угловой частотой  и внутренний цилиндр 8, воспринимающий противодействующий момент М, зависящий от вязкости  контролируемой жидкости 9 и измеряемый, например, с помощью пружины 10);

2. система типа диск-диск, показанная на рис. 8.10, е;

3. система типа диск-конус, представленная на рис. 8.10, ж;

4. система, использующая тело вращения (ротор), погруженное в жидкость неограниченного объема.

Константы k, связывающие вязкость  с противодействующим моментом М, для каждого типа ротационных вискозиметров можно определить аналитически, однако на практике предпочитают экспериментальное определение таких констант k по эталонным жидкостям.

Ротационные вискозиметры позволяют измерять не только вязкость в диапазоне 10^–3…10¹² Пас ньютоновских жидкостей, но и другие реологические характеристики неньютоновских жидкостей.

Наиболее распространенным в лакокрасочной промышленности является ротационный вискозиметр Кребса-Стормера: под действием падающего груза в контролируемой жидкости вращается мешалка; по времени падения груза определяют угловую скорость мешалки, а контролируемую вязкость измеряют в единицах угловой скорости и выражают в единицах Кребса.

Сведения о других ротационных вискозиметрических приборах (вискозиметр Воларовича, вискозиметр Мак-Киннеля) приведены в [37 – 40].

Кроме рассмотренных выше вискозиметрических воронок, капиллярных вискозиметров с падающим телом, вискозиметров с поднимающимся пузырьком воздуха и ротационных вискозиметров, в промышленных условиях применяют [37, 38]:

• вибрационные вискозиметры;

• ультразвуковые вискозиметры и некоторые другие.