Лабораторная работа № 5
ГРАДУИРОВКА РОТАЦИОННОГО ВИСКОЗИМЕТРА
5.1.Цель работы: Изучение практических методов метрологической подготовки ротационного вискозиметра к работе (градуировка) ротационного вискозиметра «Реотест-2».
5.2.Порядок выполнения работы:
5.2.1. Изучение теоретических основ ротационной вискозиметрии;
5.2.2. Ознакомление с устройством вискозиметра «Реотест-2»;
5.2.3. Определение геометрических параметров вискозиметрического узла с коаксиальными цилиндрами;
5.2.4. Определение режимов (угловых скоростей, силовых моментов на валу внутреннего цилиндра);
5.2.5. Изучение устройства для силовой градуировки вискозиметра «Реотест-2» с вычерчиванием схемы;
5.2.6.Проведение силовой градуировки в одном из диапазонов чувствительности вискозиметра «Реотест-2»;
5.2.7. Занесение результатов градуировки в таблицу.
Элементы теории реометрического исследования пищевых масс
Целью реометрического исследования масс является определение констант зависимости
Dr=f(),
где Dr- градиент скорости течения массы в зазоре между наружным и внутренним цилиндрами; - напряжения сдвига при течении массы в зазоре.
В соответствии с приведенной ниже схемой вискозиметрического узла реометра «Реотест-2» напряжения сдвига на поверхности вращающегося внутреннего цилиндра определяются по формуле:
=М/2LR2В,
где М – крутящий момент на валу внутреннего цилиндра, Нм;L– длина погруженной части цилиндра в исследуемую массу;RВ=DВ/2- радиус внутреннего цилиндра, м.
Ω Мкр
1
1- наружный цилиндр;
2
2-внутренний цилиндр.LDВ
DН
Рисунок 5.1. Схема ротационного вискозиметра с коаксиальными цилиндрами
Градиент скорости в зазоре зависит от природы вещества (массы), заполняющей зазор между цилиндрами. Так для ньютоновской жидкости градиент скорости на стенке внутреннего цилиндра определяется формулой
DRв=2Ω R2Н/(R2H-R2В),
где Ω - угловая скорость вращения внутреннего цилиндра. И тогда в соответствии с реологической моделью ньютоновской жидкости, выражаемой зависимостью=DR, вязкость определится формулой
=/DR=
,
где - вязкость исследуемой массы.
Но в любом случае исследование осуществляется путём измерения вращающего момента на валу внутреннего цилиндра, его же угловой скорости и геометрических параметров обоих цилиндров, а точнее зазора между ними. Чувствительный элемент реометра «Реотест-2», реагирующий на определённую величину вращающего момента на валу внутреннего цилиндра, подаёт электрический сигнал на показывающий прибор, отградуированный в условных единицах угла поворота показывающей стрелки. Градуировка прибора заключается в построении зависимости показаний стрелки с моментом на валу внутреннего цилиндра М, измеренным опытным путём.
1
2 3 4
DB
dH-диаметр нити.
Рисунок 5.2. Схема устройства для градуировки ротационного вискозиметра «Реотест-2»