Основы практической реологии и реометрии
..pdf
томатически поднимается вращающимся магнитом. Цикл измере ния - 30 с. Этот микровискозиметр обладает высокой точностью при испытании низковязких прозрачных ньютоновских жидкостей. Особенно пригоден для таких образцов, как плазма крови, количе ство которой всегда крайне ограниченно.
13.5. Пример постепенного изменения условий измерений в ротационном реометре для повышения достоверности и точности результатов
Даже опытные операторы при проведении первого реологиче ского измерения неизвестного образца выбирают более или менее случайный комплект оборудования (реометр и измерительную сис тему) и режим испытания (умеренный диапазон скорости сдвига и температуру измерений). Результаты первого испытания исполь зуются для уточнения этих параметров в последующих измерениях.
Результат первого измерения может быть представлен в виде кривых течения и вязкости (рис. 168).
Теперь оператор должен понять, в каком направлении следует улучшать условия измерений.
А. Дальнейшее повышение скорости сдвига может дать допол нительную информацию об образце, вязкость которого сильно сни жается при увеличении этого параметра, как это бывает в техноло гии нанесения покрытий.
|
5000 |
|
|
2.0 |
|
4340 |
|
макс, напряжение сдвига |
|
|
|
|
|
|
2 |
4000 |
|
измерительная система: |
|
с |
|
|
конус-плоскость |
1.5 |
cd |
|
|
|
|
« |
3000 |
|
|
cd |
е* |
|
|
ВЯЗКОСТЬ |
С |
о |
|
|
1.0 А |
|
<и |
|
|
напряжение сдвига |
|
К |
2000 |
• |
Й |
|
S |
L |
§ |
||
* |
|
|
|
к |
|
|
|
|
СО |
о. |
|
|
|
СО |
jg |
1000 |
|
|
|
■ 6 & 0 - - Н 8 — i
0,006
1000
:-ЙГ-
з .
2000 3000
Скорость сдвига (1/с)
Р ис. 168. Кривые течения и вязкости дисперсии
300
Б. Особый интерес может вызвать измерение предела текучести образца, чтобы удостовериться в том, что в дисперсиях не будет происходить седиментации частиц. Эти измерения требуют очень низких скоростей сдвига и достаточной чувствительности (низкого уровня “шума”) в измеряемом диапазоне напряжения сдвига.
Предполагая, что оператор имеет в своем распоряжении все ти пы реометров/вискозиметров ХААКЕ, полезно посмотреть, на сколько различаются технические характеристики этих приборов:
Характеристики |
|
|
VT550 |
RV30 |
RT10 |
RS100 |
|
Режим измерений |
|
|
CR-CD |
CR |
CR-CS |
CS-CR |
|
Скорость ротора (максимум/мини- |
800/0,5 |
1000/0,01 |
1000/0,1 |
500/0,0001 |
|||
мум), мин"1 |
|
|
16000:1 |
100000:1 |
10000:1 |
5000000:1 |
|
Отношение скоростей ротора |
|
||||||
Напряжение сдвига (максимум/ми- |
30/0,01 |
100/0,1 |
80/0,01 |
50/0,00005 |
|||
нимум), мН-м |
|
|
3000:1 |
1000:1 |
8000:1 |
1000000:1 |
|
Отношение напряжений сдвига |
|||||||
Интервал температур, °С: |
- |
по |
5-95 |
5-95 |
_ |
_ |
|
без |
термостатирования |
||||||
гружные измерительные |
сис |
|
|
|
|
||
темы |
помо |
|
|
|
|
||
термостатирование при |
|
|
|
|
|||
щи |
циркуляционного |
термо |
|
|
|
|
|
стата: |
|
|
-30-200 |
|
|
|
|
конус-плоскость |
|
|
-30-200 |
-50-350 |
-50-350 |
||
коаксиальные цилиндры |
|
|
-30-100 |
-30-100 |
-50-200 |
-50-200 |
|
электрический нагрев |
|
|
- |
- |
-150-500 |
-150-500 |
|
Из этой таблицы следуют выводы:
1) Вискотестер имеет самое малое, а Реостресс RS100 - самое большое отношение скоростей ротора; эти отношения коррелируют с диапазонами скоростей сдвига указанных вискозиметров/реометров;
2)Ротовиско RV30 имеет самое малое, а Реостресс RS100 - са мое большое отношение напряжений сдвига, но RV30 обладает са мым высоким крутящим моментом;
3)циркуляционные термостаты с холодильником и соответст
вующим теплоносителем позволяют проводить измерения от -150 до 350 °С; измерения при очень высоких температурах вплоть до 500°С требуют специального оборудования с электрическим нагре вом, которое имеется в наличии только для Ротовиско RT10 или Реостресс RS100.
Помимо основных диапазонов скоростей и крутящих моментов, которыми обладают ротационные реометры/вискозиметры, опера торы могут выбрать наиболее подходящие измерительные системы из имеющихся в наличии. С реологической точки зрения они оха-