8.3.2.1.2 Порядок проведения эксперимента с применением капиллярного вискозиметра (рис. 8.12)
Проведение эксперимента предусматривает выполнение нескольких этапов работы:
подготовку капиллярного вискозиметра к работе;
проведение экспериментов при определенных значениях избыточного давления азота в цилиндре 2;
промывка капилляра 1 и цилиндра 2 при переходе к экспериментам с новой жидкостью или после окончания экспериментов.
Рассмотрим каждый из этих этапов подробнее.
1 Подготовка капиллярного вискозиметра к проведению эксперимента:
1.1 Если капиллярный вискозиметр не использовался в течение длительного промежутка времени, рекомендуется промыть цилиндр 2 и капилляр 1 растворителем и высушить их;
1.2 Из числа имеющихся в комплекте семи капилляров следует выбрать (с учетом имеющихся сведений о реологических характеристиках исследуемой жидкости, например, по величине предполагаемой кажущейся вязкости) тот капилляр, который позволит провести эксперимент при необходимой скорости сдвига .
1.3 Расчетным
путем следует определить величину
избыточного давления
сжатого азота в цилиндре 2, необходимую
для получения требующейся скорости
сдвига
при пропускании исследуемой жидкости
через капилляр 1.
Примечание. Если нет сведений о реологических характеристиках исследуемой жидкости, величину избыточного давления можно определить опытным путем, постепенно увеличивая давление на выходе редуктора 7 и наблюдая за истечением жидкости из капилляра 1.
1.4 Исследуемую жидкость следует поместить в цилиндр 2.
Примечание. При заливке исследуемой жидкости в цилиндр приходится принимать специальные меры, чтобы избежать включений воздуха. Исследуемую жидкость лучше всего засасывать в цилиндр 2 с помощью вакуумного насоса. Для этого к цилиндру 2 со стороны капилляра присоединяют резиновый шланг с фильтром, а к верхнему отверстию цилиндра 2 подключают вакуумную систему. После этого конец резинового шланга с фильтром помещают в сосуд с исследуемой жидкостью и производят подсос.
1.5 Выбранный капилляр 1 подсоединяют к цилиндру 2, а сам цилиндр – к пневмосистеме (при закрытом вентиле 6 и открытом вентиле 3).
На этом подготовку капиллярного вискозиметра к проведению эксперимента можно считать законченной.
2 Проведение эксперимента с целью определения одной точки кривой течения исследуемой жидкости:
2.1 После подключения цилиндра 2 с капилляром 1 к пневмосистеме, на выходе редуктора 7 по показаниям манометра М2 устанавливают величину избыточного давления , ранее определенную в п. 1.3 либо расчетным, либо опытным путем.
2.2 Под
капилляром 1 устанавливают мерный
цилиндр, необходимый в дальнейшем для
измерения объема
исследуемой жидкости, вытекшей из
капилляра 1 в ходе эксперимента, а
вентиль 3 – закрывают.
2.3 В момент начала эксперимента открывают вентиль 6, подавая избыточное давление в верхнюю часть цилиндра 2.
2.4 В момент времени, когда на выходе из капилляра 1 появляется струя исследуемой жидкости, включают секундомер.
2.5 В процессе истечения исследуемой жидкости из капилляра 1 измеряют и регистрируют величину избыточного давления по показаниям образцового манометра 5.
2.6 Секундомер выключают в момент времени, когда завершается истечение исследуемой жидкости из капилляра 1.
2.7 С помощью мерного цилиндра измеряют объем исследуемой жидкости, прошедшей через капилляр в процессе эксперимента.
Примечание. Если
известна плотность
исследуемой жидкости, то объем
более точно можно определить методом
взвешивания. Для этого необходимо из
массы мерного цилиндра с исследуемой
жидкостью вычесть массу пустого мерного
цилиндра, а получившуюся в результате
вычисления массу
исследуемой жидкости следуем поделить
на плотность
,
т.е.
.
На этом проведение эксперимента с целью определения одной точки кривой течения следует считать законченной. Для получения других точек кривой течения, эксперимент следует повторить при других значениях избыточного давления , а при необходимости, и с использованием других капилляров, входящих в комплект вискозиметра.
Примерный порядок обработки экспериментальных данных, с целью получения координат точек кривой течения, рассмотрен ниже.