На протяжении десятилетий стандартным методом ручного измерения кинематической вязкости с использованием стеклянных капиллярных трубок, секундомеров и ручных записей в журналах был ручной метод. Однако такой способ измерения требует много времени, сильно зависит от человеческого фактора и не подходит для лабораторий с высокой пропускной способностью. Автоматизированные кинематические вискозиметры изменили подход к проведению этого анализа и обеспечивают значительное повышение лабораторной эффективности благодаря точному контролю температуры, оптическому обнаружению и интеллектуальному программному обеспечению:
1. Устранение ручного хронометража и вариабельности оператора
При ручном измерении вискозиметром оператор наблюдает за тем, как мениск пересекает две разные контрольные линии, и вручную запускает и останавливает секундомер. Из-за человеческого фактора время реакции у каждого человека различно, а также меняется у одного и того же человека при разных испытаниях. Это приводит к погрешностям измерений, которые могут превышать допустимые пределы — особенно при анализе образцов с высокой скоростью течения или тёмного цвета. Автоматизированные кинематические вискозиметры используют оптические датчики или термодетекцию для автоматического измерения времени течения, что исключает ошибки оператора и различия во времени реакции. Поскольку каждое испытание выполняется по одному и тому же протоколу, такие системы обеспечивают стабильность результатов изо дня в день и между разными операторами. Одно это уже позволило многим лабораториям повысить качество работы в условиях высокой загрузки при тестировании масел, полимеров или топлива.
2. Повышение пропускной способности за счёт параллельного тестирования
Ручной метод основан на выполнении оператором одного испытания за раз. При обработке проб каждую из них необходимо вручную очищать и высушивать между испытаниями, что ограничивает объём испытаний, который может выполнить один техник. Некоторые автоматизированные приборы могут быть оснащены несколькими капиллярами, поддерживаемыми при одинаковой температуре в одной бане, что увеличивает пропускную способность по образцам в несколько раз. Примером такого решения является система, способная одновременно обрабатывать восемь и более образцов. Это радикально сокращает время испытаний — от нескольких часов взаимодействия оператора до всего нескольких минут. Это особенно важно для лабораторий, где за одну смену требуется анализировать десятки образцов масла, полимеров или топлива при имеющемся штате сотрудников.
3. Снижение трудозатрат на очистку и простоев
Одним из самых трудоемких этапов ручного определения кинематической вязкости является очистка оборудования между образцами. Оператор должен промыть капиллярную трубку, удалить остатки предыдущего образца, высушить трубку и убедиться в отсутствии следов ранее протестированных образцов. На эту процедуру может уходить столько же времени — или даже больше — чем на сам тест. Автоматизация значительно сокращает время ручного вмешательства за счет автоматического цикла очистки после каждого теста: по завершении анализа образца капиллярная трубка автоматически промывается, просушивается и переходит к следующему образцу. Время ручного вмешательства сокращается на 70–80 %, что позволяет техникам сосредоточиться на анализе данных, разработке новых методик или выполнении других лабораторных задач. Кроме того, строго регламентированный протокол очистки снижает риск перекрестного загрязнения, которое может возникнуть при недостаточной ручной очистке образцов.
4. Оптимизация управления данными и обеспечение соответствия требованиям
Результаты ручного измерения вязкости обычно вводятся вручную в бумажные журналы или электронные таблицы. Процесс ввода данных может приводить к ошибкам при переписывании. Отслеживание образцов на всех этапах испытаний, а также сопоставление результатов испытаний с конкретными партиями или тестами также представляют определённые трудности. Автоматические кинематические вискозиметры интегрируются в лабораторные информационные управляющие системы (LIMS) и сохраняют всю информацию напрямую, обеспечивая также возможность аудита. Эти системы автоматически формируют журналы всех данных (включая идентификатор образца, температуру испытания, время истечения, рассчитанное значение вязкости и т. д.), благодаря чему каждый образец остаётся прослеживаемым от момента его загрузки в прибор до завершения анализа. Автоматизация значительно упрощает соблюдение стандартов ISO 9001, поскольку исключает возможность ошибок человека при ручном вводе данных или их хранении. Анализ тенденций возможен в режиме реального времени по мере выполнения испытаний, что позволяет принимать проактивные меры.
РЕЗЮМЕ
Для повышения эффективности лабораторных исследований при минимальном участии человека и получения стабильных, воспроизводимых результатов автоматизированные кинематические вискозиметры являются следующим шагом в испытаниях на вязкость. Устраняя ручные измерения, обеспечивая параллельное тестирование и простую интеграцию с лабораторным программным обеспечением, эти приборы модернизировали данный метод испытаний. Компания Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. предлагает как автоматические кинематические вискозиметры для масел, так и для полимеров, а также всё вспомогательное оборудование, необходимое для дозирования жидкостей, нагрева, перемешивания, охлаждения, муфельных печей для зольного анализа, вакуумной техники и т. д. Мы с удовольствием проконсультируем вас по вопросам испытаний на вязкость. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации!