Ротационные вискозиметры

Крутящий момент, нужный для вращения шпинделя или цилиндра в пробе с заданной скоростью, лежит в основе ротационного вискозиметра: по нему определяется динамическая вязкость. В разделе собрано 9 серий КАДАММ. Среди них цифровые приборы на 4–11 скоростей с ЖК-дисплеем или сенсорной панелью, стрелочные, приборы с плавной регулировкой скорости, типа Брукфильд LV, RV, HB, высокотемпературные с нагревом пробы до 300 °C, с коаксиальными цилиндрами и вискозиметр Стормера для красок. Раздел простирается от 1 мПа·с до 320 млн мПа·с, поэтому в нём найдётся прибор и для маловязких растворов, и для густых паст.

Устройство ротационного вискозиметра и измеряемая величина

В пробу опускают шпиндель и вращают с неизменной скоростью. Вязкая среда его тормозит, пружина закручивается, а прибор считывает угол закручивания и переводит его в вязкость, мПа·с. Чем плотнее проба, тем больший момент требуется для вращения, и потому для густых сред выбирают более жёсткую пружину и малые шпиндели, а для жидких поступают наоборот. Принцип изложен подробнее в статье о работе ротационного вискозиметра: шпиндель, скорость, крутящий момент.

Прибор даёт динамическую вязкость, поэтому к результату нужно прикладывать условия: шпиндель, скорость, температуру, объём пробы. У ньютоновских жидкостей вязкость от скорости не зависит. У красок, суспензий и полимерных растворов зависит, и тогда замеры делают на нескольких скоростях и сравнивают получившуюся кривую. С основами методов можно ознакомиться в статье об измерении вязкости: динамическая и кинематическая вязкость. Единицы вязкости и их перевод описаны в статье о единицах вязкости; помните, что 1 сП = 1 мПа·с.

Серии ротационных вискозиметров

Цифровые вискозиметры ВИС-Ц. Основная серия для рутинного контроля: до 6 млн мПа·с, скорость вращения 0,1–120 об/мин, число ступеней скорости 4, 8, 9 или 11 (по исполнению). Погрешность ±1 %, ±2 % или ±5 %; выбирать её нужно исходя из требований методики. Шпиндели L1–L4 или №0–№4 входят в комплект, данные выводятся через RS232. Серия насчитывает 8 моделей с ЖК-дисплеем и описана в карточке КАДАММ ВИС-Ц.

Цифровые вискозиметры ВИС-ЦС с сенсорной панелью. Ступени скорости те же (4, 8 или 9), диапазон до 6 млн мПа·с, погрешность ±2 % или ±1 %. Режимы задают и результаты читают на сенсорной панели. Серия из 4 моделей описана в карточке КАДАММ ВИС-ЦС.

Стрелочный вискозиметр ВИС-М. Охватывает от 10 до 100 000 мПа·с, работает на четырёх скоростях (6, 12, 30 и 60 об/мин) с четырьмя шпинделями №1–№4, погрешность ±5 %, допустимая температура воздуха 5–35 °C. Выбирают его, когда достаточно простой оценки вязкости без электроники: КАДАММ ВИС-М.

ВИС-Н: плавная регулировка скорости. Вязкость от 12 мПа·с до 80 млн мПа·с; скорость плавно настраивается в пределах 0,1–200 об/мин; погрешность ±1 %, повторяемость ±0,5 %; шпиндели L1–L4 и 21–29. Плавная настройка помогает вывести момент в удобную часть шкалы: КАДАММ ВИС-Н.

ВИС-П: программируемые приборы типа Брукфильд. Пружины LV, RV и HB, шпиндели L1–L4 и R2–R7. Серия перекрывает вязкость от 6 мПа·с до 320 млн мПа·с при скорости 0,1–200 об/мин; погрешность — ±1 % от верхнего предела шкалы, повторяемость — ±0,5 %. Серия представлена в подразделе вискозиметры Брукфильда, её карточка — КАДАММ ВИС-П.

Для высоких температур: ВИС-ПТ и ВИС-ТУ. Обе серии греют пробу до 300 °C, удерживая температуру в пределах ±0,1 °C, и комплектуются шпинделями 21, 27, 28, 29. Погрешность ±1 %. У ВИС-ПТ диапазон начинается с 5 мПа·с и доходит до 80 млн мПа·с (0,1–200 об/мин). ВИС-ТУ измеряет до 200 000 мПа·с на ступенях 5–100 об/мин; для высоковязких проб есть исполнение ВИС-ТУ200В: до 10 млн мПа·с, 0,1–200 об/мин. Эти приборы нужны для битумов, клеёв-расплавов и полимеров: КАДАММ ВИС-ПТ и КАДАММ ВИС-ТУ. Что даёт замер на горячем вискозиметре, объясняет статья о высокотемпературной вязкости.

ВИС-КЦ: коаксиальные цилиндры. Серия работает от 1 до 1 млн мПа·с на скоростях 7,5–750 об/мин. Стрелочное исполнение имеет погрешность ±5 %, цифровые — ±3 % и температуру 0–100 °C. Благодаря цилиндрам 1, 10 и 100 в измерительном узле серия подходит и для маловязких, и для более вязких сред: КАДАММ ВИС-КЦ.

ВИС-КУ: вискозиметр Стормера. Рассчитан на лакокрасочные материалы: 40–141 KU (нагрузка 32–1099 г, 27–5274 сП), 200 об/мин, погрешность ±1 %, повторяемость ±0,5 %. В отраслевых методиках на краски вязкость принято выражать в единицах Кребса: КАДАММ ВИС-КУ.

Как выбрать ротационный вискозиметр

Диапазон вязкости. Оцените вязкость пробы и подберите прибор так, чтобы обычный отсчёт приходился на середину шкалы выбранной пружины и шпинделя: у самого нижнего края показания хуже. Маловязким растворам подходят крупные шпиндели и цилиндры, пастам — мелкие. Порядок выбора расписан в статье о выборе ротационного вискозиметра: диапазон, скорости, LV, RV или HB.

Скорости. Когда методика предписывает единственную скорость, хватит ступенчатого прибора. Если требуется изучить, как вязкость зависит от скорости сдвига, выбирают модели с плавной регулировкой либо с многими ступенями.

Температура. Вязкость зависит от температуры, так что пробу нужно термостатировать. В обычных условиях берут жидкостные термостаты и криостаты, для расплавов — приборы с нагревом пробы. Чем термостат отличается от криостата, объясняет статья «Криостат и термостат: в чём разница».

Краски и ЛКМ. Краски исследуют и воронками (ВЗ-246, ВЗ-4), и вискозиметром Стормера, и ротационными приборами. Воронка выдаёт условное время истечения, ротационный прибор — вязкость в мПа·с. Подходы сопоставлены в статье о вязкости красок и ЛКМ.

Масла. У моторных, трансмиссионных и гидравлических масел кинематическую вязкость находят капиллярным методом и вычисляют по ней индекс вязкости; динамическую вязкость масел при заданной температуре определяют ротационным вискозиметром. Об индексе рассказано в статье об индексе вязкости масел по ГОСТ 25371, а аппараты для кинематической вязкости представлены в разделе аппараты для определения вязкости нефтепродуктов.

Поверка. Контролируют прибор по стандартным образцам вязкости, порядок см. в статье о поверке и калибровке вискозиметра. При замене действующего прибора сравнивайте модели по классу пружины и диапазону, а до замены сверьте диапазон, шпиндели и методику; подробности в статье об аналогах вискозиметров Brookfield DV2T и Fungilab.

Стоимость ротационного вискозиметра рассчитывается по спецификации и зависит от серии, набора шпинделей и исполнения. Добавьте модели в спецификацию, и наши инженеры подберут комплектацию. Все типы приборов собраны в разделе вискозиметры лабораторные.

Как ещё называют

Запросы на ротационный вискозиметр звучат по-разному: «вискозиметр лабораторный», «цифровой вискозиметр», «электронный вискозиметр», «прибор для измерения вязкости», «вискозиметр для краски», «вискозиметр для масла», «реометр ротационный». Разница с реометром в том, что реометр строит кривую течения в широком интервале скоростей сдвига, а вискозиметр даёт вязкость лишь на выбранных скоростях.

Частые вопросы

Статьи по теме

Смежные разделы