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Die Messung der Viskosität ist ein integraler Bestandteil der Qualitätskontrolle in vielen Industrien – von der Erdöl- und Polymerindustrie bis hin zur Pharmaindustrie und Lebensmittelverarbeitung. Viskosimeter sind jedoch nicht alle gleich. Zwei der gebräuchlichsten Typen sind: kinematische und dynamische (auch absolute) Viskosimeter. Die Kenntnis des Unterschieds zwischen beiden ist entscheidend, wenn Sie ein Instrument für Ihre spezifische Anwendung auswählen, um sicherzustellen, dass die erzielten Ergebnisse für den jeweiligen Zweck geeignet sind und die branchenüblichen Standards erfüllt werden. Hier sind die wichtigsten Unterschiede.
1. Definition und Messprinzipien
Kinematische Viskosimeter messen den Flusswiderstand einer Flüssigkeit, wenn die wirkende Kraft auf Schwerkraft beruht, und bestimmen die kinematische Viskosität. Die kinematische Viskosität einer Flüssigkeit ist das Verhältnis von dynamischer Viskosität zur Dichte. Die gebräuchlichsten kinematischen Viskosimeter sind kapillare Typen (z. B. Ubbelohde und Cannon Fenske), bei denen die Zeit gemessen wird, die ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen benötigt, um unter Schwerkrafteinwirkung durch eine kalibrierte Kapillare zu fließen; das Ergebnis wird in der Einheit Centistokes (cSt) oder mm²/s angegeben.
Dynamische (absolute) Viskosimeter messen den Flusswiderstand einer Flüssigkeit, wenn eine Kraft wirkt, die nicht auf Schwerkraft beruht. Sie messen direkt die dynamische Viskosität (auch absolute Viskosität genannt), also den internen Widerstand einer Flüssigkeit gegen Fließen unter einer externen Kraft – unabhängig von ihrer Dichte. Zu den gängigen Bauarten zählen Rotations-, Fallkugel- und oszillierende Kolbenviskosimeter; die Ergebnisse werden in Centipoise (cP) oder Millipascalsekunden (mPa·s) angegeben.
2. Typische Anwendungen und Branchen
Kinematische Viskosimeter eignen sich am besten für Tests an newtonschen Flüssigkeiten. Dabei handelt es sich um Flüssigkeiten, deren Viskosität sich nicht mit der Schergeschwindigkeit ändert. Typische Anwendungen umfassen:
Petroleumprodukte (z. B. Schmieröle, Kraftstoffe und Bitumen)
Polymere und Harze
Lacke und Beschichtungen
Speiseöle und Sirupe
Viele internationale Normen, z. B. ASTM D445, verwenden kinematische Messungen von Petroleumprodukten. Die automatisierten Viskosimeter von Zhongwang zur Bestimmung der Viskosität von Öl und Polymeren erfüllen die Anforderungen an die Prüfung und weisen eine hohe Präzision auf.
Dynamische Viskosimeter sind nützlich für die Prüfung sowohl newtonscher als auch nicht-newtonscher Flüssigkeiten. Dazu gehören:
Klebstoffe, Dichtungsmittel und Druckfarben
Pharmazeutika (Gele, Cremes, Pasten)
Kosmetika (z. B. Lotionen und Shampoos)
Polymer-Schmelzen und -Lösungen
Lebensmittelprodukte (z. B. Ketchup, Joghurts, Schokolade)
3. Messtechnik und Automatisierung
Traditionelle kinematische Viskosimeter sind oft manuell und erfordern vom Bediener, eine Stoppuhr zu stoppen, sobald die Flüssigkeit eine Markierung passiert; zudem ist zwischen den Messungen eine manuelle Reinigung des Glasgeräts erforderlich. Manuelle Systeme können arbeitsintensiv sein und unterliegen zudem Bedienerfehlern. Moderne automatisierte kinematische Viskosimeter von Zhongwang messen die Durchflusszeiten mithilfe eines optischen Sensors, eines Thermostaten und eines Computersystems, das Zeitnahme automatisch startet und stoppt. Dadurch entfällt die Subjektivität und Variabilität bei manuellen Messungen mit kinematischen Viskosimetern. Sie verfügen über mehrere Testkanäle für den gleichzeitigen Betrieb mit mehreren Proben.
Dynamische Viskosimeter reichen von einfachen, handgehaltenen Geräten bis hin zu automatisierten Rotationsviskosimetern mit einstellbaren Schergeschwindigkeiten und einer zusätzlichen Einheit zur konstanten Temperaturkontrolle. Vollautomatische dynamische Viskosimeter können die Probe über eine Vielzahl von Schergeschwindigkeiten charakterisieren, beispielsweise zur Bestimmung von Fließkurven und Fließgrenze. Die Flüssigkeitsdosier- und konstante Temperaturkontrolllösungen von Zhongwang sind für dynamische Viskosimeter äußerst wertvoll, da sie die Probenvorbereitung sicherstellen.
4. Das richtige Viskosimeter für Ihr Labor auswählen
Der Typ des benötigten Viskosimeters hängt von der Art der zu prüfenden Flüssigkeiten und den gewünschten Ergebnissen ab.
Sie sollten ein kinematisches Viskosimeter in Betracht ziehen, wenn:
Sie Newtonsche Flüssigkeiten wie Öle, Polymere oder Kraftstoffe testen
Ihre Industriestandards (z. B. ASTM, ISO) Messungen der kinematischen Viskosität vorschreiben
Sie einen einfachen, hoch reproduzierbaren und kostengünstigen Test wünschen
Sie eine hochgradig automatisierte Prüfung benötigen.
Sie sollten einen dynamischen Viskosimeter in Betracht ziehen, wenn:
Sie nicht-newtonsche Fluide testen
Sie die Viskosität bei verschiedenen Schergeschwindigkeiten ermitteln möchten
Sie Proben wie Gele, Pasten und dickflüssige Materialien messen müssen
Sie die rheologische Charakterisierung der Probe über die reine Viskositätsbestimmung hinaus durchführen möchten.
Zusammenfassung
Kinematische Viskosimeter nutzen Messungen des durch Schwerkraft verursachten Flusses und eignen sich für newtonsche Fluide wie Öle und Polymere. Dynamische Viskosimeter verwenden kraftbasierte Messverfahren und sind sowohl für newtonsche als auch für nicht-newtonsche Proben geeignet. Die Auswahl eines geeigneten Viskosimeters ist entscheidend für korrekte Laboranalysen und Qualitätskontrollen sowie für die Einhaltung von Normen. Die automatisierten Viskosimeter der Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. wurden entwickelt, um Sie zu unterstützen – unabhängig davon, ob Sie Prüfungen durchführen, bei denen die Viskosität von Öl und Polymeren nach kinematischen Prinzipien oder die Viskosität anderer Fluide nach dynamischen Verfahren gemessen werden muss. Ergänzt werden diese Lösungen durch unsere präzisen Flüssigkeitshandhabungs-, Heiz-, Rühr-, Kühl- und Konstanttemperatur-Systeme. Kontaktieren Sie uns, um mehr darüber zu erfahren, wie unsere Viskosimeter-Lösungen Ihr Labor unterstützen können.