וויסקומטר קינמטי לעומת ויסקומטר דינמי: ההבדלים העיקריים

מדידת החשיפה היא חלק בלתי נפרד מבקרת האיכות במגוון תעשיות, כולל תעשיית הנפט והתעشيرים, וכן התעשייה הפקולטנית ותעשיית עיבוד המזון. עם זאת, לא כל ויסקוזימטרים זהים. שני הסוגים הנפוצים ביותר הם: קינמטי ודינמי (הנקרא גם מוחלט). הכרת ההבדלים ביניהם חיונית אם בוחרים מכשיר ליישום ספציפי, כדי להבטיח שהתוצאות שהתקבלו מתאימות למטרה ומקיימות את הסטנדרטים התעשייתיים. להלן ההבדלים המרכזיים.

1. הגדרה ועקרונות המדידה

ויסקוזימטרים קינמטיים מודדים את התנגדות הנוזל לזרימה כאשר הכוח נובע מכוח הכבידה, וקובעים את הצמיגות הקינמטית. הצמיגות הקינמטית של נוזל היא היחס בין הצמיגות הדינמית לצפיפותו. הויסקוזימטרים הקינמטיים הנפוצים ביותר הם מסוג קפילרי (למשל, אובלודה וקנון-פנסקי), שבהם מודדים את הזמן שדך נפח מסוים של נוזל לזרום דרך קפילריה קליברטית תחת פעולת כוח הכבידה, והתוצאה מבוטאת ביחידות של סנטיסטוקס (cSt) או מילימטר רבוע לשנייה (mm²/s).

ויסקוזימטרים דינמיים (מוחלטים) מודדים את התנגדות הנוזל לזרימה כאשר הכוח המופעל אינו כוח הכבידה. הם מודדים ישירות את הצמיגות הדינמית (הנקראת גם צמיגות מוחלטת), שהיא מדידה של ההתנגדות הפנימית של נוזל לזרימה תחת כוח חיצוני, ללא תלות בצפיפותו. סוגי הבנייה הנפוצים הם: ויסקוזימטרים סיבוביים, ויסקוזימטרים עם כדור נופל, וויסקוזימטרים עם פיסטון מתנודד; התוצאות מבוטאות ביחידות של סנטיפואיז (cP) או מיליפסקל-שניות (mPa·s).

2. יישומים ותעשייה טיפוסיים

ויסקומטרים קינמטיים מתאימים ביותר לבדיקות שנעשות על נוזלים מסוג ניוטוני. אלו הם נוזלים שבהם הצמיגות אינה משתנה עם קצב הגזירה. יישומים טיפוסיים כוללים:

מוצרים פטראולים (למשל שמן שפיכה, דלקים ואספלט)

פולימרים וריזינים

צבעים וציפויים

שמנים מזון וסירופים

המון סטנדרטים בינלאומיים, למשל ASTM D445, משתמשים במדידות קינמטיות של מוצרים פטראולים. ויסקומטרים אוטומטיים של Zhongwang המשמשים למדידת צמיגות של שמן ופולימרים עומדים בדרישות הבדיקה ומאפיינים דיוק גבוה.

ויסקומטרים דינמיים שימושיים לבדיקת נוזלים ניוטוניים ולא ניוטוניים. אלו כוללים:

דבקים, חומרי איטום ודיו להדפסה

תעשיית התרופות (ג'לים, קרמים ופסטים)

קוסמטיקה (למשל לושונים ושאמפואים)

ממסים ופתרונות של פולימרים

מוצרי מזון (למשל קציצ'פ, יוגורט, שוקולד)

3. מכשירים אוטומציה

ויסקומטרים קינמטיים מסורתיים הם לעתים קרובות ידניים ודורשים מהמפעיל לעצור שעון עצר כאשר הנוזל עובר על סימון מסוים, וכן דרישה לניקוי הציוד הזכוכית בין הבדיקות. מערכות ידניות יכולות להיות כבדות בעלות עבודה וגם נתונות לשגיאות של המפעיל. ויסקומטרים קינמטיים אוטומטיים מודרניים, הזמינים chez Zhongwang, מודדים את זמני הזרימה באמצעות חיישן אופטי, עם אמבט טמפרטורה קבועה ומערכת מחשב שמפעילה ומפסיקה את המדידה באופן אוטומטי. זה מסיר את הסובייקטיביות והשונות מתהליך המדידות בוויסקומטרים קינמטיים ידניים. הם כוללים מספר ערוצים לבדיקות כדי לאפשר ביצוע בדיקות בו-זמנית על מספר דגימות.

ויסקוזימטרים דינמיים נעים ממכשירים פשוטים שמנויים ביד ועד למכונות סיבוב אוטומטיות, עם קצב גזירה ניתן להתאמה, ועם הוספת יחידת בקרת טמפרטורה קבועה. ויסקוזימטרים דינמיים אוטומטיים לחלוטין מסוגלים לאפיין את הדגימה על פני טווח רחב של קצבי גזירה, למשל כדי לקבוע עקומות זרימה ומתח ייחוס. פתרונות הטיפול בנוזלים ובקרת הטמפרטורה הקבועה של צ'ונג וואנג הם בעלי ערך רב לויסקוזימטרים דינמיים, בכך שהם שומרים על הכנת הדגימה.

4. בחירת הויסקוזימטר הנכון למעבדה שלכם

סוג הויסקוזימטר שתצטרכו י תלוי בסוג הנוזלים שאתם בודקים, ובתוצאות שאתם דורשים.

יש לשקול שימוש בויסקוזימטר קינמטי אם:

אתם בודקים נוזלים ניוטוניים כגון שמן, פולימרים או דלקים

תקנים התעשייתיים שלכם (למשל ASTM, ISO) מגדירים מדידות של צמיגות קינמטית

אתם רוצים בדיקה פשוטה, ניתנת לשחזור בדרגה גבוהה, ובעלת יעילות עלות

אתם זקוקים לבדיקות אוטומטיות בדרגה גבוהה.

עליכם לשקול להשתמש בוויסקוזימטר דינמי אם:

אתם בוחנים נוזלים מסוג לא-ניוטוני

אתם רוצים לדעת את הצמיגות במ_rates גזירה שונים

אתם צריכים למדוד דוגמיות כגון ג'לים, פסטות וחומרים עבים

אתם רוצים לבצע אפיון נוסף של הריאולוגיה של הדוגמה מעבר לצמיגות בלבד.

סיכום

ויסקוזימטרים קינמטיים משתמשים במדידות של זרימה המניעת הכבידה ומתאימים לנוזלים ניוטונים כגון שמן ופולימרים. ויסקוזימטרים דינמיים משתמשים במדידות מבוססות כוח וניתנים ליישום גם על נוזלים ניוטונים וגם על נוזלים לא ניוטונים. בחירת ויסקוזימטר מתאים היא קריטית לביצוע מדידות מדויקות במעבדה ובקרת איכות, וכן להבטחת התאמה לתקנים. הויסקוזימטרים האוטומטיים של חברת Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. מעוצבים כדי לתמוך בכם, בין אם אתם מבצעים מבחנים הדורשים מדידת צמיגות של שמן ופולימרים באמצעות עקרונות קינמטיים, או מדידות צמיגות של נוזלים אחרים באמצעות טכניקות דינמיות, בתוספת פתרונותינו המדויקים לטיפול בנוזלים, חימום, ערבוב, קירור ושימור טמפרטורה קבועה. צרו איתנו קשר כדי ללמוד עוד על הדרך שבה פתרונות הויסקוזימטר שלנו יכולים לסייע למעבדה שלכם.